通過(guò)消除刀頭振動(dòng)，最大限度地提高材料磨削率(MRR)，及促進(jìn)預測性維護，有助于優(yōu)化加工流程

利用伺服驅動(dòng)器的數字信號處理能力，革命性的快速采樣加速度計設計

2019年9月12日——NUM推出了一款革新的、基于加速度計的CNC機床主動(dòng)振動(dòng)控制系統。該系統旨在通過(guò)消除刀頭振動(dòng)來(lái)改善加工流程，最大限度地提高材料磨削率(MRR)來(lái)進(jìn)一步提高生產(chǎn)率，并且還可以為預測性的維護目的提供有價(jià)值的實(shí)時(shí)反饋。

該振動(dòng)控制系統可作為選項功能搭載在任何一臺MDLUX高性能數字伺服驅動(dòng)器（作為Flexium+CNC平臺的一部分）上。

NUM的主動(dòng)振動(dòng)控制系統是一種極具成本效益的解決方案，可提供前所未有的動(dòng)態(tài)阻尼能力。市場(chǎng)上大多數有競爭力的加速度計只能進(jìn)行低頻采樣，并且振動(dòng)信號在連接到CNC或PLC系統前（通常通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)），需要額外的信號處理元件。而且，加速度數據只能每20毫秒檢索一次，這不足以滿(mǎn)足機床的減振目的。NUM新系統中的加速度計每100微秒采樣一次，這意味著(zhù)它可以用于帶寬接近數百赫茲的閉環(huán)控制。

小巧的法蘭式加速度計傳感器結構緊湊，可輕松安裝到機床刀頭上，靈敏度為0.02g(1.96m/sec/sec)，測量范圍為±2g(±19.6m/sec/sec)。傳感器直接連接到數字伺服驅動(dòng)器，無(wú)需任何額外的信號處理元件。

主動(dòng)振動(dòng)控制系統采用NUM的MDLUX高性能數字伺服驅動(dòng)器上的嵌入式宏(DEM-X)選項功能。此選項允許在驅動(dòng)器中嵌入實(shí)時(shí)宏，以便操縱其調節算法。因此，加速度傳感器的輸出信號可直接影響速度伺服控制回路。所有MDLUX伺服驅動(dòng)模塊均采用先進(jìn)的DSP控制技術(shù)，最大限度地提高CNC內核-驅動(dòng)伺服總線(xiàn)速度，并且還具備高回路帶寬和特殊加速算法，確保速度和定位精度。

NUM 新型主動(dòng)振動(dòng)控制系統最有趣的應用之一是可以根據機床不同的機械結構來(lái)分析刀具中心點(diǎn)(TCP)的振動(dòng)。在此之前，即使機床配備了高分辨率編碼器（集成在伺服電機中），也無(wú)法抑制TCP的振動(dòng)。原因很簡(jiǎn)單，因為沒(méi)有對機床刀頭進(jìn)行測量。雖然通過(guò)對機床進(jìn)行復雜的系統建模和狀態(tài)空間控制，可以對振動(dòng)進(jìn)行改善，但復雜性非常高，且補償穩態(tài)性很弱。例如，在某些細微的參數（例如慣性）變化的情況下，補償效果將完全喪失。

但是，現在通過(guò)使用NUM的新型主動(dòng)振動(dòng)控制系統來(lái)測量和動(dòng)態(tài)改變X、Y和Z主軸方向的TCP加速度，可以非常精確地抑制振動(dòng)。采用該方法可以有效地消除刀頭振動(dòng)，顯著(zhù)降低刀具磨損，最大限度地提高加工過(guò)程中的材料磨削率(MRR)。

所有加速度數據都在驅動(dòng)器的數字域內處理，這意味著(zhù)它可以周期性傳輸到Flexium+NCK中，并存儲在NCK的緩沖區。這些數據可以上傳到Windows操作系統以進(jìn)行進(jìn)一步評估，或與NUM的過(guò)程監控軟件一起使用。它尤其適用于預防性維護應用，可以在早期識別潛在的機床問(wèn)題，避免其發(fā)展為昂貴的維修任務(wù)。通常包括檢測由軸承問(wèn)題引起的主軸振動(dòng)，檢測諸如摩擦或齒隙的增加等性能開(kāi)始惡化的早期階段，以及檢測刀具過(guò)度磨損或破損。