Ключові слова
conditional cutting process compensator
computer modeling
electrodynamic characteristics
speed
dynamic accuracy ітераційний двоканальний електропривод подачі
умовний компенсатор процесу різання
комп’ютерне моделювання
електродинамічні характеристики
швидкодія
динамічна точність
Як цитувати
Анотація
На прикладі моделювання поздовжньої подачі робочого органу (РО) прецизійного металорізального верстата моделі 24К70АФ4 в процесі різання (ПР) доведено можливість значного порівняльного підвищення ефективності електромеханічного перетворення енергії в електроприводі (ЕП) подачі шляхом застосування пропонованого ітераційного двоканального ЕП з умовним компенсатором ПР (УКПР) замість традиційного одноканального ЕП. Це дає змогу суттєво підвищити якість керування подачею РО та, як наслідок, значно підняти потенційну конкурентну спроможність випускної продукції важких металорізальних верстатів. Побудовано детальні імітаційні комп’ютерні моделі порівнюваних двоканального і одноканального ЕП, які містять відповідні динамічні моделі ПР та УКПР і враховують вплив на динаміку приводів нелінійних сил тертя у навантаженні. Одержано порівнювальні електродинамічні характеристики систем. Встановлені значні (у рази) потенційні переваги в швидкодії та точності керування подачею двоканального ЕП. Дослідження вперше показали, що точність подачі РО в режимі металообробки суттєво підвищено не тільки за рахунок ітераційної структури двоканальної системи керування ЕП, але й додатково шляхом побудови електронної моделі самого ПР та включення цієї моделі разом з УКПР в контур керування ЕП подачі. Бібл. 13, табл. 2, рис. 7.
Посилання
1. Yamazaki Takanori. Experimental Study on Dynamic Behavior of High Precision Servo Motor for Ma-chine Tools. Applied Mechanics and Materials. 2017. Vol. 863. Pp. 224–228. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.863.224.
2. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Kolomiets V.V., Bovdui I.V. Improving of Electromechanical Servo Sys-tems Accuracy. Electrical Engineering & Electromechanics. 2018. No 6. Pp. 33–37. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.6.04.
3. Uzunoğlu E., Tatlicioğlu E., Dede M. A Multi-Priority Controller for Industrial Macro-Micro Manipula-tion. Robotica. 2021. Vol. 39(2). Pp. 217–232. DOI: https://doi.org/10.1017/S0263574720000338.
4. Zhao W., Qu J., Li J., Sue N., Shi G., Liu J. Research on quality analysis of solid-liquid two-phase abrasive flow precision machining based on different sub-grid scale models. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2022. No 119. Pp. 1693–1706. DOI: https://doi.org/10.1007/S00170-021-07604-3
5. Kuznetsov B.I., Novoselov B.V., Bogaenko I.N., Ryumshin N.A. Projection of optimal control multichan-nel systems. Kyiv: Tekhnika, 1993. (Rus).
6. Sharon A., Hardt D. Enhancement of Robot Accuracy Using Endpoint Feedback and a Macro-Micro Ma-nipulator System. Proceedings of 1984 American Control Conference, San Diego, USA. June 1984. Pp. 1836–1842.
7. Sharon A., Hogan N., Hardt D.E. High bandwidth force regulation and inertia reduction using a ma-cro/micro manipulator system. In Proceedings of the International Conference on Robotics & Automation, Philadelphia, PA, USA. April 1988. Pp. 24–29.
8. Hemi Jae Park, Dong Sung Lee, Jong Ho Park. Ultra-precision positioning system for servo motor–piezo actuator using the dual servo loop and digital filter implementation. International Journal of Machine Tools and Manu-facture. 2001. Vol. 41. Issue 1. Pp. 51–63. DOI: https://doi.org/10.1016/S0890-6955(00)00061-4.
9. Duane M., Lu H., Xin B., Li Z., Zhang Y., Liu Q. Multivariate orthogonal polynomial-based positioning er-ror modeling and active compensation of dual-driven feed system. Int. J. Adv. Manuf. Technol. July 2019. No 104(5). Pp. 2593–2605. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-019-04040-2.
10. Yang M., Li L., Zhang C., Huang Y., Wu H., Feng, B. Research on Continuous Error Compensation of a Sub-Arc-Second Macro/Micro Dual-Drive Rotary System. Micromachines. 2022. No 13. Pp. 16–62. DOI: https://doi.org/10.3390/mi13101662
11. Khudiayev О., Shamardina V. and Pshenychnykov D. Refined model of two-channel feed elektric drive with the summation of movements on the sliding nut for high-precision metal-cutting machines. Pratsi Instytutu elek-trodynamiky Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy. 2024. Vyp. 68. Pp. 43–50. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2024.68.043. (Ukr)
12. Khudiayev O.A., Pshenychnykov D.O., Klepikov V.B., Vorobiov B.V. Electrodynamics of high-precision iterative feed electric drive of machining center with inertial load. Tekhnichna Elektrodynamika. 2023. No 3. Pp. 50–5910. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2023.03.050.
13. Khudiayev O.A., Pshenychnykov D.O., Klepikov V.B., Obruch I.V. Dynamic model of an iterative electric feed drive with two screw gears for precision machine tools and machining centers. Tekhnichna Elektrodynamika. 2024. No 3. Pp. 61–72. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2024.03.061. (Ukr)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА