Применение технологии управления замкнутым контуром в двойной шлифовальной машине для повышения точность шлифования

Технология управления с закрытой контукой машины для шлифования дисков стала основным средством для прорыва в узком месте традиционной точности обработки посредством мониторинга в режиме реального времени и динамической регулировки. Во время процесса шлифования такие факторы, как износ шлифовального колеса, термическая деформация и ошибки заготовки заготовки, накапливают отклонений на уровне микрон, в то время как система открытой контуки может полагаться только на пассивное выполнение предустановленных процедур и не может справиться с нарушениями в реальном времени в режиме реального времени в режиме реального времени. Полем Суть управления с закрытым контуром заключается в построении обратной связи «Обучение», например, с помощью датчиков с высоким уровнем смещения (например, лазерного интерферометра или емкостного зонда) Данные о положении шлифования и по сравнению с теоретической моделью, система ЧПУ движет сервоприводными двигателями, чтобы компенсировать ошибку. Случай обработки воротника подшипника показывает, что контроль с замкнутым контуром может сжать ошибку параллелизма заготовки от ± 5 мкм до ± 1,5 мкм, а скорость урожайности увеличилась более чем на 20%.

Макет и выбор сенсорной сети является основой управления замкнутым контуром. В двойной шлифовальной машине точки мониторинга ключей включают в себя осевое положение шлифовального колеса, толщину заготовки, силу шлифования и амплитуду вибрации. Например, датчик индуктивного смещения с разрешением нанометра, интегрированным в конце шпинделя шлифовального колеса, захватывает осевое раздувание шлифовального колеса на уровне микрона в режиме реального времени; В то время как пьезоэлектрический датчик силы, установленный на заготовке, отслеживает динамическое изменение силы шлифования и предотвращает ожоги поверхности из -за перегрузки. Немецкий высококачественный производитель шлифовальной машины внедряет технологию мультисенсорного слияния для синхронизации силы шлифования, данных температуры и вибрации в блок управления и устраняет шумовые интерференции через алгоритмы фильтрации Калмана, так что уровень достоверности сигнала обратной связи достигает 99%.

Конструкция обратной связи в реальном времени и алгоритма динамической компенсации непосредственно определяет скорость отклика и точность системы замкнутого конюса. Традиционное управление ПИД трудно адаптироваться к нелинейным нарушениям в процессе шлифования (например, пассивация колеса, колебания твердости материала) из -за фиксированных параметров. По этой причине были введены алгоритмы адаптивного контроля. Например, контроллеры на основе нечеткой логики могут автоматически регулировать скорость подачи в соответствии с скоростью изменения силы шлифования, и когда обнаруживается внезапное увеличение силы шлифования, система снижает скорость подачи на 30% в течение 10 мс, избегая Паттерны вибрации на поверхности заготовки. Более передовым решением является объединение технологии машинного обучения для обучения модели прогнозирования посредством исторических данных обработки для прогнозирования тенденций износа шлифовального шлифования и заранее компенсировать. Эксперимент показал, что эта технология может продлевать срок службы шлифовального колеса на 40 процентов, одновременно уменьшая количество повязки на 30 процентов.

Компенсация тепловой ошибки является еще одним важным сценарием применения для управления замкнутым контуром в двухпротяжных дисках. Тепло, генерируемое высокоскоростным шлифованием, приводит к тепловому расширению компонентов на уровне микронного уровня, таких как слой и шпиндель, а традиционная модель компенсации температуры зависит только от ограниченного числа точек измерения температуры с ограниченной точностью. Система нового поколения объединяет распределенные волокнистые датчики температуры на ключевых конструкциях (например, подшипники шпинделя, направляющие рельсы) с модели моделирования тепловой деформации конечного элемента, чтобы предсказать количество теплового расширения в режиме реального времени и привести к линейным моторам, чтобы компенсировать его в обратное направление. После принятия этой технологии производитель полупроводникового оборудования уменьшил колебание толщины заготовки с ± 3 мкм до ± 0,8 мкм в течение 8 часов непрерывной обработки, достигая стабильности субмикрона.

Интеллектуальная интеграция дополнительно расширяет границы применения управления с закрытым контуром. Например, внедрение системы Machine Vision в ссылку с замкнутым контуром позволяет онлайн-проверку поверхности заготовки после завершения шлифования, и если обнаружены локальные неземные области, система автоматически запускает вторичный процесс обработки без ручного вмешательства. Кроме того, цифровая технология Twin может предварительно просмотреть влияние различных стратегий компенсации посредством взаимодействия в реальном времени между виртуальными моделями и физическим оборудованием. В производственной линии автомобильных деталей цифровая система с замкнутым контуром с двойным двойником сократила время ввода в эксплуатацию на 70%, одновременно снижая стандартное отклонение согласованности обработки с 1,2 мкм до 0,4 мкм.