Penggunaan teknologi kawalan gelung tertutup dalam mesin pengisaran cakera berganda dalam peningkatan ketepatan pengisaran

Teknologi kawalan gelung tertutup mesin penggiling cakera berganda telah menjadi cara teras untuk memecahkan kesesakan ketepatan pemesinan tradisional melalui pemantauan masa nyata dan pelarasan dinamik. Semasa proses pengisaran, faktor-faktor seperti memakai roda pengisaran, ubah bentuk haba dan kesilapan pengapit bahan kerja mengumpul penyimpangan peringkat mikron, sementara sistem gelung terbuka hanya boleh bergantung pada pelaksanaan pasif prosedur pratetap dan tidak dapat mengatasi gangguan masa nyata . Inti dari kawalan gelung tertutup terletak pada pembinaan pautan maklum balas 'persepsi-keputusan-keputusan', contohnya, melalui sensor anjakan ketepatan tinggi (seperti interferometer laser atau probe kapasitif) Data kedudukan roda pengisaran, dan dibandingkan dengan model teoretikal, sistem CNC memacu motor servo untuk mengimbangi kesilapan. Kes pemprosesan kolar galas menunjukkan bahawa kawalan gelung tertutup boleh memampatkan kesilapan paralelisme bahan kerja dari ± 5μm hingga ± 1.5μm, dan kadar hasil meningkat lebih daripada 20%.

Susun atur dan pemilihan rangkaian sensor adalah asas kawalan gelung tertutup. Dalam mesin pengisaran cakera ganda, titik pemantauan utama termasuk kedudukan paksi roda pengisaran, ketebalan bahan kerja, daya pengisaran dan amplitud getaran. Sebagai contoh, sensor anjakan induktif dengan resolusi nanometer yang diintegrasikan pada akhir gelendong roda pengisaran menangkap runout paksi roda pengisaran pada tahap mikron dalam masa nyata; Walaupun sensor daya piezoelektrik dipasang pada perlawanan kerja memantau perubahan dinamik daya pengisaran dan menghalang luka bakar permukaan disebabkan oleh pemotongan. Pengilang penggiling mewah Jerman mengamalkan teknologi gabungan pelbagai sensor untuk menyegerakkan daya penggiling, suhu dan data getaran ke dalam unit kawalan, dan menghapuskan gangguan bunyi melalui algoritma penapisan Kalman, supaya tahap keyakinan isyarat maklum balas mencapai 99%.

Reka bentuk maklum balas masa nyata dan algoritma pampasan dinamik secara langsung menentukan kelajuan tindak balas dan ketepatan sistem gelung tertutup. Kawalan PID tradisional adalah sukar untuk menyesuaikan diri dengan gangguan tak linear dalam proses pengisaran (contohnya passivation roda, turun naik kekerasan bahan) kerana parameter tetap. Atas sebab ini, algoritma kawalan penyesuaian telah diperkenalkan. Sebagai contoh, pengawal berasaskan logik kabur secara automatik boleh menyesuaikan kadar suapan mengikut kadar perubahan daya pengisaran, dan apabila kenaikan secara tiba-tiba dalam daya pengisaran dikesan, sistem mengurangkan kadar suapan sebanyak 30% dalam 10ms, mengelakkan Corak getaran di permukaan bahan kerja. Penyelesaian yang lebih canggih adalah untuk menggabungkan teknologi pembelajaran mesin untuk melatih model ramalan melalui data pemesinan sejarah untuk meramalkan trend memakai roda pengisaran dan mengimbangi terlebih dahulu. Eksperimen telah menunjukkan bahawa teknologi ini dapat memanjangkan kehidupan roda pengisaran sebanyak 40 peratus, sambil mengurangkan jumlah pembalut sebanyak 30 peratus.

Pampasan Kesalahan Thermal adalah satu lagi senario aplikasi penting untuk kawalan gelung tertutup dalam mesin pengisar cakera ganda. Haba yang dihasilkan oleh pengisaran berkelajuan tinggi membawa kepada perkembangan terma tahap mikron komponen seperti katil dan gelendong, dan model pampasan suhu tradisional hanya bergantung pada jumlah pengukuran suhu yang terhad dengan ketepatan terhad. Sistem generasi baru menggabungkan sensor suhu serat optik yang diedarkan pada struktur utama (contohnya galas gelendong, rel panduan) dengan model simulasi ubah bentuk terma terhingga untuk meramalkan jumlah pengembangan terma dalam masa nyata dan memandu motor linear untuk mengimbanginya arah terbalik. Selepas mengamalkan teknologi ini, pengeluar peralatan semikonduktor telah mengurangkan turun naik ketebalan bahan kerja dari ± 3μm hingga ± 0.8μm selama 8 jam pemesinan berterusan, mencapai kestabilan sub-mikron.

Integrasi pintar terus memperluaskan sempadan aplikasi kawalan gelung tertutup. Sebagai contoh, membenamkan sistem penglihatan mesin ke dalam pautan gelung tertutup membolehkan pemeriksaan dalam talian permukaan bahan kerja selepas pengisaran selesai, dan jika kawasan ungung tempatan dijumpai, sistem secara automatik mencetuskan proses pemesinan sekunder tanpa campur tangan manual. Di samping itu, teknologi kembar digital dapat melihat pratonton kesan strategi pampasan yang berbeza melalui interaksi masa nyata antara model maya dan peralatan fizikal. Dalam barisan pengeluaran bahagian automotif, sistem gelung tertutup berkembar digital mengurangkan masa pentauliahan sebanyak 70%, sambil mengurangkan sisihan piawai konsistensi pemesinan dari 1.2 μm hingga 0.4 μm.