May 15, 2025 Eine Nachricht hinterlassen

Die Differenz zwischen der vollständigen geschlossenen Schleife und der Semi - geschlossene Schleife von CNC -Werkzeugmaschinen

 

full closed loop and semi-closed loop 1

 

Im Bereich der Präzisionsherstellung bestimmt die Positionierungsgenauigkeit von CNC -Werkzeugmaschinen direkt die Obergrenze der Produktqualität. Die Feedback -Methode des Servosystems - Full Closed Loop oder SEMI - Closed Loop - ist entscheidend, um diese Kernmetrik zu beeinflussen. Der erstere fungiert als "globales Auge" für die Werkzeugmaschine und erfasst die tatsächliche Position des Aktuators in Echtzeit; Letzteres stützt sich auf indirekte Berechnungen aus den Antriebskomponenten und stimmt ein Gleichgewicht zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Kosten. Die Wahl zwischen den beiden ist nicht nur ein Handel - zwischen technischen Ansätzen, sondern auch ein wichtiger Entscheidungspunkt für die Anpassung an unterschiedliche Verarbeitungsanforderungen.

 

Feedback -Position und Erkennungselement

 

Typ

Feedback -Position

Erkennungselement

Erkennungsobjekt

Voll geschlossene Schleife

Direkt die Verschiebung der endgültigen Ausführungskomponenten wie dem Werkzeugwerksteuer/Spindel linear erkennen

Gitterherrscher, Laserinterferometer usw.

Tatsächliche Verschiebung und Geschwindigkeit des Arbeitstabellers

Semi - geschlossene Schleife

Erfassen Sie den Winkel des Servomotors oder der Bleischraube (berechnen Sie indirekt die Verschiebung des Arbeitstabels)

Rotationscodierer, Impulscodierer usw.

Motordrehzahl, Winkel (umgewandelt in Verschiebung durch das Übertragungsverhältnis)

 

Kontrollgenauigkeit

 

Für voll geschlossene Schleife

 

Full - geschlossen - Schleifensteuerung dagegen verwendet ein Erfassungselement (z. Die Steuerlogik lautet wie folgt: Nachdem der Systembefehl über die Antriebskomponente an die Arbeitstabelle übertragen wurde, sammelt das Erfassungselement die tatsächliche Verschiebung der Arbeitstabelle in Echtzeit, führt einen geschlossenen - -Kleifenvergleich mit dem Befehlswert durch und korrigiert direkt für Fehler in allen Aspekten des Prozesses, einschließlich des Autotors, und des Handbuchs. Da es die inhärenten Fehler der mechanischen Übertragungskette kompensieren kann, ist die voll geschlossene - -Kleifengenauigkeit höher und die Positionierungsgenauigkeit kann 0,0001 - 0,001 mm erreichen. Es wird hauptsächlich in hochpräzisen Verarbeitungsszenarien (wie Schimmelpilz- und Präzisionsteileverarbeitung) verwendet, hat jedoch höhere Anforderungen an die Genauigkeit von Erkennungskomponenten und Systemdebugging.

 

Für Semi - Closed Loop

In der Semi - geschlossen - Schleifensteuerung wird ein Positionsfindungselement (z. B. ein Encoder) am Ende eines Servomotors oder eines Kugellschraube montiert, wodurch nur der Bewegungszustand der Antriebskomponente erfasst wird. Die Kontrolllogik lautet wie folgt: Nach dem CNC -System stellt das Erfassungselement ein echtes - -Pedback für den Motor-/Schraubenrotationswinkel. Das System berechnet dann die theoretische Verschiebung der Arbeitstabelle, vergleicht es mit dem Befehlswert und korrigiert alle Abweichungen. Diese Methode kann jedoch keine mechanischen Fehler wie Schraubenübertragungsfehler und Führungsabschluss erkennen. Seine Genauigkeit hängt von der mechanischen Herstellung ab. Es wird typischerweise in der Mitte - -Bereichmaschinenmaschine verwendet, wobei die Genauigkeiten der Positionierung typischerweise zwischen 0,001 und 0,01 mm liegen.

 

 

Systemstabilität

 

Voll geschlossene Schleife

Die Starrheit und Dämpfungseigenschaften der mechanischen Übertragungskette beeinflussen direkt die Stabilität des Systems. Es ist leicht, geschlossene - Schleifenschwingung aufgrund mechanischer Schwingung, thermischer Verformung usw. zu verursachen, was schwer zu debuggen ist und eine höhere mechanische Konstruktions- und Installationsgenauigkeit erfordert.

 

Semi - geschlossene Schleife

Das Feedback enthält nicht die mechanische Übertragungskette. Das Steuerungssystem muss nur den Motor und die Schraube einstellen. Es hat eine höhere Stabilität und niedrigere Anforderungen für mechanische Komponenten. Es ist für hohe - Geschwindigkeit und hoch - dynamische Antwortszenarien geeignet.

 

Kosten- und Anwendungsszenarien

 

Voll geschlossene Schleife

 

Hohe Kosten: Es muss mit hohen - Präzisionslinear -Erkennungselementen (wie Gitterlehrern) und komplexer mechanischer Struktur ausgestattet werden (die Übertragungsfreiheit muss beseitigt werden).

Anwendung: High - Präzisionsmaschinenmaschinen (z. B. Koordinaten -Bohrmaschinen, Präzisionsknirsche) und hohe - Präzisionswellensysteme von Bearbeitungszentren.

 

Semi - geschlossene Schleife

 

Niedrige Kosten: Es verwendet Rotationscodierer und hat eine einfache mechanische Struktur (es sind keine linearen Erkennungselemente erforderlich). Anwendung: Beliebte CNC -Werkzeugmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen, kleine und mittelgroße Bearbeitungszentren.

 

Debugging und Wartung

 

Voll geschlossene Schleife

Es ist notwendig, die Starrheit der mechanischen Übertragungskette und die Parameter des Steuerungssystems (wie Gewinn, Filterung) wiederholt zu debuggen, und die Wartungskosten sind hoch (das Erkennungselement muss regelmäßig kalibriert werden).

 

Semi - geschlossene Schleife

Das Debuggen erfolgt hauptsächlich für Motoren und Servosysteme, und die Wartung ist einfach (es ist nicht erforderlich, mechanische Teile häufig zu kalibrieren).

 

Zusammenfassung und Vergleich

 

Dimension

Voll geschlossene Schleife

Semi - geschlossene Schleife

Genauigkeit

Hoch (Korrektur des Übertragungskettenfehlers)

Medium (abhängig von der mechanischen Genauigkeit)

Stabilität

Niedrig (leicht von Maschinen betroffen)

Hoch (beinhaltet keine Übertragungskette)

Kosten

Hoch (Erkennungselement + mechanische Anforderungen)

Niedrig (einfache Struktur)

Schwierigkeitsgrad debuggen

Hoch (müssen Maschinen und Kontrolle übereinstimmen)

Niedrig (nur Motorparameter einstellen)

Typische Szenarien

Präzisionsbearbeitung, hoch - Präzisionsmaschinenmaschinen

Gewöhnliche Bearbeitung, kleine und mittelgroße Werkzeugmaschinengröße

Auswahlvorschläge

Hoch - Präzisionsszenarien

Wirtschaftliche Szenarien.

 

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