분쇄 정확도 개선에서 이중 디스크 그라인딩 머신에 폐쇄 루프 제어 기술의 적용

이중 디스크 그라인딩 머신의 폐쇄 루프 제어 기술은 실시간 모니터링 및 동적 조정을 통해 전통적인 가공 정확도의 병목 현상을 파괴하는 핵심 수단이되었습니다. 연삭 과정에서 연삭 휠 마모, 열 변형 및 공작물 클램핑 오류와 같은 요인은 미크론 레벨 편차를 축적하는 반면, 오픈 루프 시스템은 사전 설정 절차의 수동적 실행에만 의존 할 수 있으며 실시간 교란에 대처할 수 없습니다. . 폐쇄 루프 제어의 본질은 예를 들어 고정밀 변위 센서 (예 : 레이저 간섭계 또는 용량 성 프로브와 같은)를 통해 '인식-결정-실행'피드백 링크의 구성에 있습니다. 휠 위치 데이터를 연삭 및 이론적 모델과 비교하여 CNC 시스템은 서보 모터를 구동하여 오류를 보상합니다. 베어링 칼라 처리 케이스는 폐쇄 루프 제어가 공작물 평행 오차를 ± 5μm 내지 ± 1.5μm로 압축 할 수 있고, 수율 속도는 20%이상 증가 함을 보여준다.

센서 네트워크의 레이아웃 및 선택은 폐 루프 제어의 기초입니다. 이중 디스크 그라인딩 머신에서 주요 모니터링 지점에는 분쇄 휠의 축 위치, 공작물 두께, 연삭 힘 및 진동 진폭이 포함됩니다. 예를 들어, 그라인딩 휠 스핀들의 끝에 통합 된 나노 미터 해상도가있는 유도 변위 센서는 미크론 레벨에서 연삭 휠의 축 방향 런아웃을 실시간으로 포착합니다. 공작물 고정구에 설치된 압전력 센서는 분쇄력의 동적 변화를 모니터링하고 과부하 절단으로 인해 표면 화상을 방지합니다. 독일 고급 분쇄기 제조업체는 멀티 센서 퓨전 기술을 채택하여 연삭력, 온도 및 진동 데이터를 제어 장치에 동기화하고 Kalman 필터링 알고리즘을 통해 노이즈 간섭을 제거하여 피드백 신호의 신뢰 수준이 99%에 도달합니다.

실시간 피드백 및 동적 보상 알고리즘 설계는 폐 루프 시스템의 응답 속도와 정확도를 직접 결정합니다. 전통적인 PID 제어는 고정 된 매개 변수로 인해 연삭 공정 (예 : 휠 패시베이션, 재료 경도 변동)의 비선형 교란에 적응하기가 어렵습니다. 이러한 이유로 적응 형 제어 알고리즘이 도입되었습니다. 예를 들어, 퍼지 로직 기반 컨트롤러는 연삭 력의 변화 속도에 따라 공급 속도를 자동으로 조정할 수 있으며, 그라인딩 력의 갑작스런 증가가 감지되면 시스템은 피드 속도를 10mm 내에 30% 줄이고 피하십시오. 공작물 표면의 진동 패턴. 보다 최신 솔루션은 기계 학습 기술을 결합하여 역사적 가공 데이터를 통해 예측 모델을 훈련하여 연삭 휠 마모 추세를 예측하고 미리 보상하는 것입니다. 실험에 따르면이 기술은 연삭 휠 수명을 40 % 연장하는 동시에 드레싱 수를 30 % 줄일 수 있습니다.

열 오차 보상은 이중 디스크 그라인딩 머신의 폐쇄 루프 제어를위한 또 다른 중요한 응용 시나리오입니다. 고속 연삭에 의해 생성 된 열은 침대 및 스핀들과 같은 구성 요소의 미크론 수준 열 팽창으로 이어지고, 기존 온도 보상 모델은 제한된 정확도를 가진 제한된 온도 측정 지점에만 의존합니다. 새로운 세대 시스템은 주요 구조물 (예 : 스핀들 베어링, 가이드 레일)의 분산 섬유 광학 온도 센서를 유한 요소 열 변형 시뮬레이션 모델과 결합하여 실시간 열 확장량을 예측하고 선형 모터를 구동하여 선형 모터를 보상합니다. 역 방향. 이 기술을 채택한 후, 반도체 장비 제조업체는 8 시간의 연속 가공에 대해 공작물 두께 변동을 ± 3μm에서 ± 0.8μm로 줄여 서브 미크론 안정성을 달성했습니다.

지능형 통합은 폐 루프 제어의 응용 프로그램 경계를 더욱 확장합니다. 예를 들어, 기계 비전 시스템을 폐쇄 루프 링크에 포함 시키면 분쇄 후 공작물 표면을 온라인으로 검사 할 수 있으며 로컬 지상 영역이 발견되면 시스템은 수동 개입없이 보조 가공 프로세스를 자동으로 트리거합니다. 또한 디지털 트윈 기술은 가상 모델과 물리 장비 간의 실시간 상호 작용을 통해 다양한 보상 전략의 영향을 미리 볼 수 있습니다. 자동차 부품 생산 라인에서 디지털 트윈 구동 폐쇄 루프 시스템은 시운전 시간을 70%줄이고 가공 일관성의 표준 편차를 1.2 μm에서 0.4 μm로 줄였습니다.