Tärinän ja ohjauksen tutkimus koneistuksessa

työstöTärinä- ja valvontatutkimukset

Tärinä on ongelma, jota ei voida välttää koneistuksen aikana, ja sillä voi olla vaikutusta koneistuksen laatuun, työkalujen käyttöikään ja seuraaviin tekijöihinkäsittelyn tehokkuusTässä asiakirjassa käsitellään tärinän vaikutuksia koneistuksessa. Tässä asiakirjassa tutkitaan tärinän vaikutuksia koneistuksessa ja ehdotetaan vastaavia tärinänhallintamenetelmiä. Tärinän vaikutuksia koneistuksessa analysoidaan, mukaan lukien vaikutukset koneistustarkkuuteen, pinnanlaatuun ja tehokkuuteen. Koneistuksessa yleisesti käytettyjä tärinänhallintamenetelmiä käsitellään, ja tämän asiakirjan tutkimuksen avulla voidaan antaa tehokkaita ohjausmenetelmiä koneistuksessa esiintyviin tärinäongelmiin koneistuksen laadun ja tehokkuuden parantamiseksi, millä on tiettyä käytännön sovellusarvoa.

Avaimet: koneistus; tärinä ja ohjaus; tutkimus

1 Tärinän vaikutukset koneistuksessa

1.1 Tärinän vaikutus työstötarkkuuteen

Työstössä tärinän vaikutus työstötarkkuuteen on tärkeä kysymys. Ensinnäkin tärinä voi aiheuttaa muutoksia työstölaitteen ja työkappaleen suhteellisessa asennossa, mikä vaikuttaa työstötarkkuuteen. Toiseksi tärinä voi aiheuttaa työstövälineeseen pieniä taipumia, jotka johtavat mittapoikkeamiin. Lisäksi tärinä aiheuttaa epävakaita muutoksia leikkausvoimassa, mikä vaikuttaa koneistuksen laatuun. Siksi tärinän vaikutuksen vähentäminen työstötarkkuuteen on erittäin tärkeää työstötarkkuuden parantamiseksi.

1.2 Tärinän vaikutus työstön laatuun

Koneistuksessa tärinä ei vaikuta ainoastaan koneistustarkkuuteen, vaan sillä on myös keskeinen merkitys koneistetun pinnan laatuun. Tärinän aiheuttamat muutokset leikkausvoimissa voivat aiheuttaa työstettävään pintaan aaltoilujälkiä, jotka vaikuttavat työstetyn pinnan viimeistelyyn ja karheuteen. Lisäksi tärinä voi aiheuttaa työstettyyn pintaan mikrosäröjä, jotka heikentävät työkappaleen pinnan lujuutta ja kulutuskestävyyttä. Siksi tärinän vaikutuksen vähentäminen koneistuksen laatuun on erittäin tärkeää koneistuspinnan laadun parantamiseksi.

1.3 Tärinän vaikutus koneistuksen tehokkuuteen

Tärinän vaikutus koneistuksen tehokkuuteen on toinen tärkeä kysymys koneistuksessa. Tärinä voi aiheuttaa koneistustyökalujen värähtelyä ja tärinää, mikä lisää työkalun kulumisen ja vaurioitumisen mahdollisuutta. Samalla tärinä aiheuttaa myös leikkausprosessin epävakauden, mikä vaikuttaa työstön tehokkuuteen ja sykliaikaan. Lisäksi tärinä tekee käsittelystä keskeytyksiä, mikä lisää huomattavasti käsittelyaikaa ja kustannuksia. Siksi tärinän vaikutuksen vähentäminen koneistuksen tehokkuuteen on erittäin tärkeää koneistuksen tehokkuuden parantamiseksi.

2 Tärinänhallintamenetelmät koneistuksessa

2.1 Aktiivinen tärinänhallintatekniikka

Tärinän vähentämistä puuttumalla aktiivisesti järjestelmään kutsutaan aktiiviseksi tärinänhallinnaksi. Keskeinen periaate on käyttää antureita tärinäsignaalien reaaliaikaiseen seurantaan ja säätää sitten järjestelmää reaaliaikaisesti säätimillä tärinän vaikutuksen tasaamiseksi tai vähentämiseksi. Aktiivinen tärinänhallintatekniikka kattaa yleensä tärinäanturit, säätimet ja toimilaitteet.

Mekaanisten järjestelmien värähtelysignaalien keräämiseen käytetään värähtelyantureita, kuten kiihtyvyysantureita, nopeusantureita ja siirtymäantureita, joita kaikkia voidaan käyttää värähtelyn valvontaan. Toiseksi ohjain, joka on aktiivisen tärinänohjaustekniikan ydinkomponentti, voi laskea ohjauskäskyt reaaliajassa antureiden keräämien tärinäsignaalien perusteella ja lähettää ne toimilaitteille. Lopuksi toimilaite noudattaa ohjaimen ohjeita ja tekee reaaliaikaisia säätöjä järjestelmään tärinän vaikutusten torjumiseksi tai vähentämiseksi.

Aktiivinen tärinänohjaustekniikka, jolla on vahvat reaaliaikaiset ominaisuudet ja jolla voidaan saavuttaa tehokas ohjaus tärinän taajuuden ja amplitudin suurissa muutoksissa, ja ohjausvaikutus on hyvä. Aktiivisella tärinänohjaustekniikalla on kuitenkin tiettyjä rajoituksia, jotka kattavat korkeiden järjestelmäkustannusten ongelman ja säätimen suunnittelun monimutkaisuuden ja muut olosuhteet. Siksi todellisessa sovelluksessa on aika harkita järjestelmän ominaisuuksia ja tarpeita ja valita sitten sopiva aktiivinen tärinänohjaustekniikkaohjelma.

2.2 Passiivinen tärinänhallintatekniikka

Passiivinen tärinänhallintatekniikka, jonka tehtävänä on vähentää järjestelmän tärinän vastetta, on lisätä järjestelmän vaimennusta, massaa tai jäykkyyttä ja muita parametreja menetelmän saavuttamiseksi, ydinkäsitteenä on ottaa käyttöön jonkinlaiset passiiviset komponentit järjestelmässä, jotta voidaan absorboida tai hajottaa tärinän energiaa ja siten vähentää tärinän amplitudia, yleinen passiivinen tärinänhallintatekniikka sisältää vaimenninlaitteita, massalohkoja ja tärinänvaimennusmateriaaleja ja niin edelleen.

Passiivisessa tärinänhallintatekniikassa yksi yleisesti käytetyistä menetelmistä on vaimennin, jota käytetään tärinän energian purkamiseen ottamalla järjestelmään vaimennuselementtejä, kuten viskoosivaimentimia, nestevaimentimia jne., järjestelmän tärinävasteen vähentämiseksi. Toiseksi massalohkotekniikkaa käytetään värähtelyamplitudin pienentämiseen lisäämällä järjestelmään massalohkoja järjestelmän värähtelyominaisuuksien muuttamiseksi. Lopuksi tärinänvaimennusmateriaalitekniikassa käytetään tärinänvaimennusmateriaalien ominaisuuksia tärinänvaimennusmateriaalien asentamiseksi järjestelmään tärinänvaimennusmateriaalien absorboimiseksi tärinän energiaa ja järjestelmän tärinävasteen vähentämiseksi.

Passiivinen tärinänhallinta on yksinkertainen, luotettava ja kustannustehokas tekniikka, joka soveltuu tilanteisiin, joissa tärinän taajuus ja amplitudi vaihtelevat vähän. Passiivisella tärinänohjaustekniikalla on kuitenkin tiettyjä rajoituksia, kuten tarve muuttaa järjestelmän rakennetta, ei voida saavuttaa reaaliaikaista ohjausta ja muita ongelmia. Siksi on tärkeää ottaa täysin huomioon järjestelmän ominaisuudet ja tarpeet, jotta voidaan valita sopiva passiivinen tärinänohjaustekniikka.

2.3 Hybriditärinänhallintatekniikka

Yhdistä aktiivinen tärinänhallintatekniikka ja passiivinen tärinänhallintatekniikka, jotta molempien edut voidaan hyödyntää täysimääräisesti ja toteuttaa tehokkaampi ohjausmenetelmä sekoitetun tärinän liikkeellä, tämä on hybridi tärinänhallintatekniikka, tämän tekniikan ydinajatus on ottaa käyttöön aktiiviset ja passiiviset ohjauselementit järjestelmässä samanaikaisesti, integroitujen sääntelyn avulla, jotta saavutetaan tehokas tärinän hallinta, hybridi tärinänhallintatekniikka voi olla täysin Hybriditärinänohjaustekniikka voi hyödyntää täysin aktiivisen ohjaustekniikan korostamaa reaaliaikaisuutta ja tarkkuutta ja samalla hyödyntää passiivisen ohjaustekniikan yksinkertaisuutta, luotettavuutta ja edullisia ominaisuuksia.

Hybriditärinänhallintatekniikan toteuttamiseksi on otettava huomioon järjestelmän ominaisuudet ja tarpeet, valittava sopivat aktiiviset ja passiiviset ohjauskomponentit ja suunniteltava kohtuullinen ohjausstrategia. Kohtuullisen suunnittelun ja säädön jälkeen erilaisissa värähtelytaajuus- ja amplitudimuutoksissa hybridi-tärinänohjaustekniikalla voidaan saavuttaa tehokkaampi tärinänohjausvaikutus, jolla on suuri käytännön arvo.

Tärinänhallintamenetelmät koneistuksessa perusteellisen tutkimuksen suorittamiseksi, analysoimiseksi, jotta voimme täysin hyödyntää erilaisten tärinänhallintatekniikoiden etuja ja esittää sitten kohdennettuja teknisiä ratkaisuja, joilla voidaan tehokkaasti käsitellä tärinäongelmia koneistuksessa, parantaa käsittelyn laatua ja tehokkuutta. Hybriditärinänohjaustekniikasta tulee tärkeä suuntaus koneistuksen tärinänohjauksen tulevassa kehityksessä, jolla on laajat sovellusnäkymät.

3 Tärinän tunnistustekniikan soveltaminen koneistuksessa

3.1 Tärinäantureiden periaate ja luokittelu

On olemassa eräänlainen anturi, jota kutsutaan värähtelyanturiksi, joka on eräänlainen, joka voi aistia esineen värähtelyn, mutta voi myös muuttaa värähtelysignaalin anturin sähköiseksi signaaliksi, sen periaate perustuu esineen värähtelyn siirtymään, nopeuteen tai kiihtyvyyden muutokseen. Sen toimintaperiaatteen ja mittausparametrien mukaan eivät ole samat, tärinäanturit voidaan jakaa kahteen luokkaan: kosketukseen ja kosketuksettomaan. Kosketustärinäanturit, jotka ovat suorassa kosketuksessa mitattavan kohteen kanssa tärinäsignaalin havaitsemiseksi, mukaan lukien pietsosähköiset, rasitus- ja sähkömagneettiset anturit jne.; kosketuksettomat tärinäanturit havaitsevat tärinäsignaalin mitattavan kohteen ympärillä, mukaan lukien laserinterferenssi-, laserdoppler- ja kuituoptiset anturit. Käytännössä on olemassa erityyppisiä tärinäantureita, niillä on omat ominaispiirteensä ja soveltamisalansa, erityistarpeiden mukaan valinnan ja soveltamisen suorittamiseksi.

3.2 Värähtelysignaalien hankinta- ja analyysimenetelmät

Värähtelysignaalien kerääminen ja analysointi on yksi keskeisimmistä värähtelyanturitekniikan sovelluksista koneistuksessa. Värähtelysignaalien keräämisessä yleisiä menetelmiä ovat suora mittaus antureilla ja tärinän kiihtyvyysmittareiden käyttö tiedonkeruujärjestelmien avulla, joilla värähtelysignaalit muunnetaan digitaalisiksi signaaleiksi tallennusta ja analysointia varten. Värähtelysignaalien analyysi, joka kattaa pääasiassa taajuusalueen analyysin, aika-alueen analyysin ja järjestysanalyysin ja muut menetelmät, analysoitavien värähtelysignaalien ominaisuuksien taajuuden, amplitudin ja vaiheen perusteella voi paljastaa mekaanisen järjestelmän värähtelyn toimintaprosessissa, myöhempään värähtelyn hallintaan keskeisen perustan tarjoamiseksi.

3.3 Tapaustutkimus tärinän tunnistustekniikan soveltamisesta mekaanisessa käsittelyssä

Koska värähtelyanturitekniikkaa käytetään laajalti koneistuksessa, sitä analysoidaan yksityiskohtaisesti käytännön esimerkkien avulla.

3.3.1 Tärinän tunnistustekniikan soveltaminen CNC-sorveissa

CNC-sorvin työstö, tärinän tunnistustekniikkaa voidaan käyttää työkalun ja työkappaleen välisen suhteellisen tärinän seurantaan, tärinän signaalin hankinnan ja analysoinnin avulla, työstöprosessin tärinän tilan reaaliaikainen seuranta, työstön ongelmien oikea-aikainen havaitseminen ja säätäminen työstötarkkuuden ja pinnan laadun parantamiseksi. Samaan aikaan tärinän tunnistustekniikkaa voidaan käyttää myös CNC-sorvin karan dynaamisen tasapainon havaitsemiseen, karan dynaamisen tasapainon säätämiseen, tärinän vähentämiseen työstötarkkuuden vaikutukseen, työstön laadun varmistamiseksi.

3.3.2 Tärinän tunnistustekniikan soveltaminen hiontaprosesseissa

Hiontaprosessissa tärinän tunnistustekniikkaa voidaan käyttää hiontatyökalun ja työkappaleen välisen suhteellisen tärinän seuraamiseen hiontaprosessin aikana, keräämällä ja analysoimalla värähtelysignaaleja, seuraamalla reaaliaikaisesti tärinää hiontaprosessissa, hiontaparametrien oikea-aikaista säätöä ja hiontatyökalun tilaa tärinän vähentämiseksi käsittelyn pinnanlaadun käsittelyssä tuotetun vaikutuksen käsittelytehokkuuden ja tuotteen laadun vähentämiseksi.

loppuhuomautukset

Koneistusprosessissa, tärinän ongelmia käsittelyn tarkkuus, pinnan laatu, sekä käsittelyn tehokkuus on tietty vaikutus, näiden melko merkittävä vaikutus, tämä paperi esittää erilaisia tärinänhallintamenetelmiä, joka kattaa aktiivisen ohjauksen ja passiivisen ohjaustekniikan, käytäntö on osoittanut, että tärinänhallintatekniikan soveltaminen CNC-työstökoneissa voi tehokkaasti ja tehokkaasti parantaa työstön laatua ja pidentää työkalun käyttöikää, ja sillä on tietyt sovelluksen näkymät. Pidentää työkalujen käyttöikää, ja sillä on tietyt sovellusnäkymät, tulevaisuudessa tärinänohjaustekniikalla on yhä tärkeämpi rooli älykkään valmistuksen alalla, jotta saavutetaan tehokas, tarkka, älykäs työstöliiketoiminta, joka antaa teknisiä näkökohtia jalansijaa takuun tukemisessa.

Sandy Kou, vuonna 2023 rakennusten kehittämisen alalla esitelty tutkimus ultranopeista hisseistä melun ja tärinänhallinnan kannalta.

Zhen Li, 2023, alue 54-54. Zhen Li, 2023, suorittama projektilähtöisen opetusmenetelmän tutkiminen ja soveltaminen Power Drag Control Circuitry and Skills Training -opetuksessa.

Guo Kongming ja Jiang Jun tekivät tutkimuksen, joka koski sandwich-paneelien riippumattoman modaalisen tilavärähtelyn hallintaa. Tutkimus on päivätty vuonna 2023, ja sen tulokset on esitetty numerossa 34 sivulla 55-60.

-Koko teksti on täydellinen. -Koko teksti on täydellinen.