"Spiegazione dettagliata di a cumpusizione è di i requisiti di u sistema servo per i centri di machinazione"
I. Cumposizione di u sistema servo per i centri di lavorazione
In i centri di machinazione muderni, u sistema servo ghjoca un rollu cruciale. Hè cumpostu di circuiti servo, dispositivi di servoazionamentu, meccanismi di trasmissione meccanica è cumpunenti d'attuazione.
A funzione principale di u sistema servo hè di riceve i signali di cumanda di velocità di avanzamentu è di spustamentu emessi da u sistema di cuntrollu numericu. Prima, u circuitu di servomotore eseguirà una certa cunversione è amplificazione di putenza nantu à questi signali di cumanda. Dopu, attraversu i dispositivi di servomotore cum'è i motori stepper, i servomotori DC, i servomotori AC, ecc., è i meccanismi di trasmissione meccanica, i cumpunenti di attuazione cum'è u tavulinu di travagliu di a macchina utensile è a testa di u mandrinu sò guidati per ottene l'avanzamentu di u travagliu è u muvimentu rapidu. Si pò dì chì in e macchine di cuntrollu numericu, u dispusitivu CNC hè cum'è u "cervellu" chì emette i cumandamenti, mentre chì u sistema servo hè u mecanismu esecutivu, cum'è i "membri" di a macchina di cuntrollu numericu, è pò eseguisce accuratamente i cumandamenti di muvimentu da u dispusitivu CNC.
In paragone cù i sistemi di trasmissione di e macchine utensili generali, u sistema servo di i centri di lavorazione hà differenze essenziali. Pò cuntrullà accuratamente a velocità di muvimentu è a pusizione di i cumpunenti d'attuazione secondu i signali di cumanda, è pò realizà a traiettoria di muvimentu sintetizzata da parechji cumpunenti d'attuazione chì si movenu secondu certe regule. Questu richiede chì u sistema servo abbia un altu gradu di precisione, stabilità è capacità di risposta rapida.
In i centri di machinazione muderni, u sistema servo ghjoca un rollu cruciale. Hè cumpostu di circuiti servo, dispositivi di servoazionamentu, meccanismi di trasmissione meccanica è cumpunenti d'attuazione.
A funzione principale di u sistema servo hè di riceve i signali di cumanda di velocità di avanzamentu è di spustamentu emessi da u sistema di cuntrollu numericu. Prima, u circuitu di servomotore eseguirà una certa cunversione è amplificazione di putenza nantu à questi signali di cumanda. Dopu, attraversu i dispositivi di servomotore cum'è i motori stepper, i servomotori DC, i servomotori AC, ecc., è i meccanismi di trasmissione meccanica, i cumpunenti di attuazione cum'è u tavulinu di travagliu di a macchina utensile è a testa di u mandrinu sò guidati per ottene l'avanzamentu di u travagliu è u muvimentu rapidu. Si pò dì chì in e macchine di cuntrollu numericu, u dispusitivu CNC hè cum'è u "cervellu" chì emette i cumandamenti, mentre chì u sistema servo hè u mecanismu esecutivu, cum'è i "membri" di a macchina di cuntrollu numericu, è pò eseguisce accuratamente i cumandamenti di muvimentu da u dispusitivu CNC.
In paragone cù i sistemi di trasmissione di e macchine utensili generali, u sistema servo di i centri di lavorazione hà differenze essenziali. Pò cuntrullà accuratamente a velocità di muvimentu è a pusizione di i cumpunenti d'attuazione secondu i signali di cumanda, è pò realizà a traiettoria di muvimentu sintetizzata da parechji cumpunenti d'attuazione chì si movenu secondu certe regule. Questu richiede chì u sistema servo abbia un altu gradu di precisione, stabilità è capacità di risposta rapida.
II. Requisiti per i sistemi servo
- Alta precisione
E macchine à cuntrollu numericu processanu automaticamente secondu un prugramma predeterminatu. Dunque, per processà pezzi di alta precisione è di alta qualità, u sistema servo stessu deve avè una alta precisione. In generale, a precisione deve ghjunghje à u livellu di micron. Questu hè perchè in a fabricazione muderna, i requisiti di precisione per i pezzi di travagliu sò sempre più alti. In particulare in campi cum'è l'aerospaziale, a fabricazione di automobili è l'apparecchiature elettroniche, ancu un picculu errore pò purtà à cunsequenze gravi.
Per ottene un cuntrollu d'alta precisione, u sistema servo hà bisognu di aduttà tecnulugie di sensori avanzate cum'è encoder è righelli à griglia per monitorà a pusizione è a velocità di i cumpunenti d'attuazione in tempu reale. À u listessu tempu, u dispusitivu di servomotore hà ancu bisognu di un algoritmu di cuntrollu d'alta precisione per cuntrullà accuratamente a velocità è a coppia di u mutore. Inoltre, a precisione di u mecanismu di trasmissione meccanica hà ancu un impattu impurtante nantu à a precisione di u sistema servo. Dunque, quandu si cuncepiscenu è si fabricanu centri di machinazione, hè necessariu selezziunà cumpunenti di trasmissione d'alta precisione cum'è viti à sfere è guide lineari per assicurà i requisiti di precisione di u sistema servo. - Risposta rapida
Una risposta rapida hè unu di i segni impurtanti di a qualità dinamica di u sistema servo. Richiede chì u sistema servo abbia un picculu errore di seguitu dopu à u signale di cumanda, è abbia una risposta rapida è una bona stabilità. In particulare, hè necessariu chì dopu à un input datu, u sistema possi ghjunghje o restaurà u statu stabile originale in pocu tempu, generalmente in 200 ms o ancu decine di millisecondi.
A capacità di risposta rapida hà un impattu impurtante nantu à l'efficienza di trasfurmazione è a qualità di trasfurmazione di i centri di machinazione. In a machinazione à alta velocità, u tempu di cuntattu trà l'utensile è a pezza hè assai cortu. U sistema servo deve esse capace di risponde rapidamente à u signale di cumanda è aghjustà a pusizione è a velocità di l'utensile per assicurà a precisione di trasfurmazione è a qualità di a superficia. À u listessu tempu, quandu si trasfurmanu pezzi cù forme cumplesse, u sistema servo deve esse capace di risponde rapidamente à i cambiamenti di i signali di cumanda è realizà un cuntrollu di ligame multiasse per assicurà a precisione è l'efficienza di trasfurmazione.
Per migliurà a capacità di risposta rapida di u sistema servo, devenu esse aduttati dispositivi di servoazionamentu è algoritmi di cuntrollu d'altu rendimentu. Per esempiu, l'usu di servomotori AC, chì anu una velocità di risposta rapida, una coppia elevata è una larga gamma di regulazione di velocità, pò risponde à i requisiti di machinazione à alta velocità di i centri di machinazione. À u listessu tempu, l'adopzione di algoritmi di cuntrollu avanzati cum'è u cuntrollu PID, u cuntrollu fuzzy è u cuntrollu di rete neurale pò migliurà a velocità di risposta è a stabilità di u sistema servo. - Grande gamma di regulazione di velocità
A causa di i sfarenti strumenti di taglio, materiali di e pezze di travagliu è esigenze di trasfurmazione, per assicurà chì e macchine à cuntrollu numericu possinu ottene e migliori cundizioni di taglio in ogni circustanza, u sistema servo deve avè una gamma di regulazione di velocità sufficiente. Pò risponde sia à i requisiti di machinazione à alta velocità sia à i requisiti di alimentazione à bassa velocità.
In a machinazione à alta velocità, u sistema servo deve esse capace di furnisce alta velocità è accelerazione per migliurà l'efficienza di trasfurmazione. Mentre in l'alimentazione à bassa velocità, u sistema servo deve esse capace di furnisce una coppia stabile à bassa velocità per assicurà a precisione di trasfurmazione è a qualità di a superficia. Dunque, a gamma di regulazione di a velocità di u sistema servo generalmente deve ghjunghje à parechji millaie o ancu decine di millaie di rivoluzioni per minutu.
Per ottene una larga gamma di regulazione di velocità, devenu esse aduttati dispositivi di servomotore ad alte prestazioni è metudi di regulazione di velocità. Per esempiu, l'usu di a tecnulugia di regulazione di velocità à frequenza variabile AC pò realizà una regulazione di velocità continua di u mutore, cù una larga gamma di regulazione di velocità, alta efficienza è bona affidabilità. À u listessu tempu, l'adopzione di algoritmi di cuntrollu avanzati cum'è u cuntrollu vettoriale è u cuntrollu direttu di coppia pò migliurà e prestazioni è l'efficienza di a regulazione di velocità di u mutore. - Alta affidabilità
A velocità di funziunamentu di e macchine à cuntrollu numericu hè assai alta, è spessu travaglianu cuntinuamente per 24 ore. Dunque, sò tenute à travaglià in modu affidabile. L'affidabilità di u sistema hè spessu basata annantu à u valore mediu di a durata di l'intervalli di tempu trà i guasti, vale à dì, u tempu mediu senza guastu. Più longu hè stu tempu, megliu hè.
Per migliurà l'affidabilità di u sistema servo, hè necessariu aduttà cumpunenti di alta qualità è prucessi di fabricazione avanzati. À u listessu tempu, sò necessarii testi rigorosi è cuntrollu di qualità di u sistema servo per assicurà e so prestazioni stabili è affidabili. Inoltre, hè necessariu aduttà tecnulugie di cuncepimentu ridondanti è di diagnosi di guasti per migliurà a tolleranza à i guasti è e capacità di diagnosi di guasti di u sistema in modu chì possa esse riparatu in tempu quandu si verifica un guastu è assicurà u funziunamentu nurmale di u centru di machinazione. - Grande coppia à bassa velocità
E macchine à cuntrollu numericu spessu eseguiscenu tagli pesanti à bassa velocità. Dunque, u sistema di servoalimentazione hè necessariu avè una grande coppia di uscita à bassa velocità per risponde à i requisiti di u prucessu di tagliu.
Durante u tagliu pesante, a forza di tagliu trà l'utensile è a pezza hè assai grande. U sistema servo deve esse capace di furnisce una coppia sufficiente per superà a forza di tagliu è assicurà u prugressu lisciu di a trasfurmazione. Per ottene una uscita di coppia alta à bassa velocità, devenu esse aduttati dispositivi di servoazionamentu è motori ad alte prestazioni. Per esempiu, l'usu di motori sincroni à magneti permanenti, chì anu una alta densità di coppia, alta efficienza è una bona affidabilità, pò risponde à i requisiti di coppia alta à bassa velocità di i centri di lavorazione. À u listessu tempu, l'adopzione di algoritmi di cuntrollu avanzati cum'è u cuntrollu direttu di coppia pò migliurà a capacità di uscita di coppia è l'efficienza di u mutore.
In cunclusione, u sistema servo di i centri di machinazione hè una parte impurtante di e macchine à cuntrollu numericu. E so prestazioni influenzanu direttamente a precisione di trasfurmazione, l'efficienza è l'affidabilità di i centri di machinazione. Dunque, quandu si cuncepiscenu è si fabricanu centri di machinazione, a cumpusizione è i requisiti di u sistema servo devenu esse pienamente cunsiderati, è e tecnulugie è l'attrezzature avanzate devenu esse selezziunate per migliurà e prestazioni è a qualità di u sistema servo è risponde à i bisogni di sviluppu di a fabricazione muderna.