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Investigación estadística de movimientos de interpolación circular hidráulica.

Número Navegar:20     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2018-11-13      Origen:motorizado Su mensaje

  Resumen. En este estudio, se ha estructurado un pórtico de dos ejes para examinar las habilidades de posicionamiento hidráulico de los movimientos curvilíneos basados ​​en la norma ISO 230-4 "Pruebas circulares para máquinas-herramienta con control numérico".

  El sistema está controlado por un módulo de control de ruta y posición de un dispositivo PLC. Como resultado de los experimentos realizados en base al diseño factorial completo, los efectos del diámetro del pistón, la velocidad de avance, el radio y sus interacciones de dos víasEn la circularidad los errores se determinan mediante análisis de varianza. En consecuencia, se obtiene un error de circularidad mínimo con el diámetro del pistón de 63 mm, una carga de inercia de 12,5 kg, un radio de 5 mm y una velocidad de avance de 50 mm / min de 0,345 mm.

  El error de circularidad aumenta con el aumento de la carga de inercia, el radio y la velocidad de alimentación, y disminuye con el aumento del diámetro del pistón. Por último, el diámetro del pistón tiene el mayor efecto en el cambio de error de circularidad y es seguido porradio, velocidad de alimentación, diámetro del pistón - radio, velocidad de alimentación del radio, velocidad de alimentación del diámetro del pistón, carga de inercia, diámetro del pistón - carga de inercia, y factores e interacciones de la carga de inercia - radio.

  1. Introducción

  El último punto de innovación en control de velocidad y posición de máquinas-herramienta en tecnología de fabricación se denomina tecnologías de control numérico por computadora (CNC). Las características más importantes de estas tecnologías son el mecanizado.tolerancia en la precisión de micras y fabricación de geometrías esculpidas que no pueden mecanizarse a través de máquinas clásicas. El control de circuito cerrado de los sistemas con servomotor y husillos de bolas a través de componentes de medición tales comoEl codificador permite que estas máquinas funcionen con precisión. En contraste, los sistemas hidráulicos que tienen las ventajas de una velocidad de respuesta rápida, una rigidez muy alta del sistema, una mayor relación fuerza-peso y un tamaño compacto pierden su robustez debido aParámetros no lineales como la temperatura, fugas de compresibilidad, peso y fricción, que son difíciles de modelar. Por lo tanto, los sistemas hidráulicos se utilizan en las suboperaciones de estas máquinas, como el stock de cola y el cambio de herramientas.mecanismos

  El control adaptativo y el control de estructura variable (VSC) son los dos enfoques más comunes utilizados para compensar el comportamiento no lineal de los servosistemas hidráulicos. La mayoría de los controladores adaptativos (Shih & Sheu1991; Bobrow & Lum1995; Horiet al1989; Plummer & Vaughan 1996; Lee & Srinivasan1990) utiliza un modelo linealizado para el sistema y, por lo tanto, proporciona solo estabilidad local. Estos sistemas pueden manejar los parámetros cambiantes del sistema, como las constantes de flujo, el volumen de fluidosmódulo, y carga variable. El inconveniente de estos controladores adaptativos linealizados es la falta de una prueba de estabilidad global (Sohl & Bobrow1999).

  Aunque el VSC clásico (Chern & Wu1991; Lee & Lee 1990; Hwang & Lan1994) es robusto contra las perturbaciones externas y las variaciones de los parámetros, da como resultado una vibración que provoca daños en los componentes y una actividad de control alta. Chattering en VSCEl sistema se divide en dos tipos, como el chattering en la salida VSC y el chattering de las variables de estado en el espacio de estados. Estos dos tipos de parloteo tienen una naturaleza diferente y son de diferentes fuentes (Hung1993). A pesar de que haydiversos métodos de solución a este problema en la literatura, los métodos continuos, denominados como capa límite variable (Hwang1996; Chenet al2005) y alcance la ley (Gao & Hung1993; Jerouaneet al2004; Hung & Hung1994), se centran enel parloteo en la salida VSC y el método de ganancia de conmutación (Hwang1996; Wanget al1996; Haet al1999; Yau2004; Hung & Chung2007) en el parloteo de las variables de estado.

  El estudio bibliográfico ha revelado que las tecnologías CNC no se utilizan ampliamente en el control de sistemas hidráulicos, sino que se utilizan para la precisión de posicionamiento de la investigación de movimientos lineales. Altintas & Lane (1997) llevó a cabo el eje único.Movimiento de dos cilindros de freno de prensa a través de arquitectura abierta CNC. Del mismo modo, Pinar & Güllü (2010) examinó estadísticamente la precisión de posicionamiento del movimiento lineal de pórtico hidráulico de dos ejes. La optimización del sistema y laLos efectos de la velocidad de avance, la distancia de movimiento, la carga de inercia y los parámetros de dirección y sus interacciones bidireccionales en el error de posicionamiento se llevaron a cabo a través del método de Taguchi. De acuerdo con esto, se observó que la velocidad de avance, la distancia de movimiento,factores de carga de dirección de inercia y velocidad de avance de movimiento y Las interacciones fueron significativas, y el error mínimo de posicionamiento fue de 0.089 mm. Sin embargo, en este estudio, se investigan los movimientos de interpolación circular impulsados ​​hidráulicamente.estadísticamente por primera vez a través de la estructuración de un sistema con una configuración similar a la del centro de mecanizado vertical CNC.

  2. Montaje experimental.

  El sistema se controla como un circuito cerrado mediante un controlador CNC de 4 ejes (FM 357-2) en el conjunto de PLC (controlador lógico programable) Siemens S7-300. Se utiliza un codificador lineal de tipo incremental con resolución de 0.005 mm como componente de realimentación. Como se vioen la figura 1, el comando relacionado con el movimiento que se debe lograr se ingresa como modo MDI (Entrada de datos manual) a través del software del controlador. Los parámetros sobre el comando CNC se envían al procesador de conjuntos de PLC a través de USB / MPItarjeta de interfaz. FM 357-2 aplica la señal eléctrica apropiada a la válvula proporcional dentro del rango de ± 10 V. Los cilindros dirigidos por la válvula logran el movimiento deseado al mover el eje a la velocidad adecuada. losLos datos de coordenadas necesarios para la medición se recopilan desde el puerto paralelo de la computadora. Al analizar los datos de los ejes X e Y utilizando el software comercial RapidForm 2004, se determina el error de circularidad.

Investigación estadística (1)


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