Optimizirajte obradu s aktivnom kontrolom vibracija
Izvor: AM

Sustav temeljen na akcelerometru koji se može prilagoditi smanjuje vibracije na glavi alata kako bi se maksimizirao MRR i učinio PM mogućim.

Aktivni sustav za kontrolu vibracija temeljen na akcelerometru dizajniran je tako da poboljša produktivnost obrade povećanjem brzine uklanjanja materijala (MRR), što rezultira da se vibracija na glavi alata “praktički eliminira”, navode proizvođači. Sustav koji je razvio NUM također pruža povratne informacije u stvarnom vremenu za prediktivno održavanje.

Dostupan je kao opcija koja se može naknadno prilagoditi za svaki alatni stroj koji koristi NUM-ove MDLUX digitalne servo pogone, koji su dio njegove Flexium + CNC platforme.

Isplativ, aktivan sustav za kontrolu vibracija također pruža izvanredne mogućnosti dinamičkog prigušivanja.

Optimizirajte obradu s aktivnom kontrolom vibracija
Prigušivanje vibracija isključeno Izvor: American machinist

Većina akcelerometara može koristiti niske frekvencije uzorkovanja i zahtijevaju dodatnu elektroniku za kondicioniranje signala prije nego što se mogu povezati – obično putem Fieldbusa – na CNC ili PLC sustav. Podaci o ubrzanju obično se mogu učitati svakih 20 milisekundi, što nije primjereno za prigušivanje vibracija na alatnim alatima. Akcelerometar u NUM-ovom sustavu uzorkuje se svakih 100 mikrosekundi, što znači da se može koristiti za kontrolu u zatvorenom krugu na pojasu koji se približava nekoliko stotina hertza.

Mali pretvarač akcelerometra, koji se montira na prirubnicu, može se lako pričvrstiti na glavu alata i ima osjetljivost 0,02 g (1,96 m / sec / sec), s rasponom mjerenja ± 2 g (± 19,6 m / sec / sec. ) Pretvarač se spaja izravno na digitalni servo pogon, izbjegavajući potrebu za dodatnim krugom kondicioniranja signala.

Aktivni sustav za kontrolu vibracija koristi opciju makronaredbi ugrađenih u pogon (DEM-X) dostupne na NUM-ovim MDLUX digitalnim servo pogonima. Ova opcija omogućuje makroima u stvarnom vremenu da budu ugrađeni unutar pogona za manipulaciju njegovim algoritmima regulacije.

Stoga se izlazni signal iz pretvarača akcelerometra može upotrijebiti za utjecaj na ponašanje servo upravljačke petlje brzine. Svi moduli servo pogona MDLUX koriste napredne tehnike upravljanja DSP-om kako bi maksimizirali brzinu servo-busa od jezgre do pogona i imaju propusne širine velike petlje i posebne algoritme ubrzanja za beskompromisnu brzinu i točnost pozicioniranja.

Optimizirajte obradu s aktivnom kontrolom vibracija
Prigušivanje vibracija uključeno Izvor: American machinist

Jedna od najzanimljivijih primjena NUM aktivnog sustava za upravljanje vibracijama tiče se vibracija u središnjoj točki alata (TCP) zbog različitih načina vibracija mehaničke strukture alatnog stroja. Do sada, čak i ako je stroj opremljen enkoderom visoke rezolucije (integriranim u servo motor) bilo je nemoguće ublažiti TCP vibracije, jednostavno zato što se ne mjeri.

Iako bi složeno modeliranje sustava i kontrola prostora eventualno mogli dati neke učinkovite rezultate, složenost je vrlo velika, a robusnost kompenzacije prilično je slaba. Na primjer, u slučaju male promjene parametara, poput inercije, učinak kompenzacije bi se u potpunosti izgubio.

No pomoću novog aktivnog sustava za kontrolu vibracija korištenjem NUM-a moguće je izmjeriti i dinamički mijenjati ubrzanje TCP-a u svakom glavnom smjeru osi X, Y i Z i tako vrlo precizno ugušiti vibraciju. Koristeći ovaj pristup, vibracije na glavi alata mogu se učinkovito ukloniti, značajno smanjiti trošenje alata i maksimizirati MRR proces obrade.

Svi podaci o ubrzanju obrađuju se unutar pogona u digitalnoj domeni, što znači da se mogu ciklično prenijeti na Flexium + NCK i pohraniti u međuspremnik NCK. Zatim se podaci mogu prenijeti u Windows operativni sustav radi daljnje procjene ili koristiti s NUM-ovim softverom za nadzor procesa.

Posebno je koristan za aplikacije za preventivno održavanje, gdje se mogu rano naznačiti mogući problemi sa strojevima prije nego što postanu skupi za popravak. Tipično to uključuje otkrivanje vibracije vretena uzrokovano problemima s ležajevima, otkrivanje početka pogoršanja performansi kao što je povećano trenje ili trzaji i otkrivanje prekomjernog trošenja ili loma alata.