Hộp số điện tử FANUC: vì sao hệ số đồng bộ không bằng số đầu mối dao phay lăn chia cho số răng?
Dựa trên định nghĩa hộp số điện tử của 0i-F Plus, phân biệt tỷ số tốc độ quay cơ khí với hệ số quy đổi xung phản hồi. Ví dụ có độ phân giải phản hồi khác nhau giải thích vì sao không thể nhập thẳng tỷ số số răng làm hệ số đồng bộ.
Mục lục
Khi dùng dao phay lăn hai đầu mối để gia công chi tiết 45 răng, tỷ số tốc độ quay cơ khí là 2/45; tuy vậy, hệ số đồng bộ của hộp số điện tử có thể lớn hơn 1. Hai điều này không mâu thuẫn: một tỷ số so sánh số vòng quay cơ khí, tỷ số kia so sánh số xung theo các thang đo khác nhau.
Phạm vi áp dụng và định nghĩa của nhà sản xuất
Sổ tay mô tả FANUC 0i-F Plus B-64692EN/01, §10.1, trang 252 (bản sao công khai của sổ tay nhà sản xuất) đưa ra hệ số đồng bộ hộp số điện tử EGB K1=(L/T)×(β/α). L là số đầu mối dao phay lăn, T là số răng; α và β lần lượt là số xung phản hồi trên mỗi vòng của trục chủ và trục phụ thuộc. Đối tượng ở đây là cấu trúc EGB phía servo số của mục này. Không coi Spindle EGB giữa hai trục chính ở mục kế tiếp là cùng phương án đấu nối hoặc thông số.
Phân tích sau xét bánh răng thẳng, không có thành phần vi sai bổ sung và chỉ xét độ lớn tỷ số dương; chiều quay và quan hệ truyền động cơ khí do cơ cấu thực tế quyết định riêng. Cùng mã hệ thống không có nghĩa chức năng đã được cấu hình.
Chỉ so sánh được tỷ số sau khi đổi xung thành vòng quay
Ví dụ do bài viết xây dựng lấy L=2, T=45, phản hồi trục chủ α=10000 pulse/rev và phản hồi trục phụ thuộc β=360000 pulse/rev, nên K1=(2/45)×36=1.6. Khi trục chủ quay một vòng, tổng đầu vào là 10000 xung, tương ứng 16000 xung ở trục phụ thuộc. Chia cho 360000 xung mỗi vòng của trục phụ thuộc được 2/45 vòng, tức 16°.
| Thang đo phản hồi trục chủ α | Thang đo phản hồi trục phụ thuộc β | K1 | Góc trục phụ thuộc ứng với một vòng trục chủ |
|---|---|---|---|
| 10000 pulse/rev | 360000 pulse/rev | 1.6 | 16° |
| 20000 pulse/rev | 360000 pulse/rev | 0.8 | 16° |
Hàng thứ hai chỉ tăng gấp đôi thang đo của trục chủ; số xung trục chủ cho cùng một chuyển động cơ khí cũng tăng gấp đôi, nên hệ số đồng bộ phải giảm một nửa. Các giá trị này minh họa quan hệ đơn vị toán học, không phải thông số bộ mã hóa được khuyến nghị hay thông số có thể nhập trực tiếp.
Sai lệch bao nhiêu nếu bỏ sót tỷ số thang đo phản hồi
Nếu ở hàng đầu tiên dùng nhầm K1=2/45, góc quay của trục phụ thuộc ứng với mỗi vòng trục chủ sẽ được tính bằng 360°×(2/45)×10000/360000, chỉ khoảng 0.444°, bằng 1/36 của 16° cần có. Giảm tốc độ trục chủ không sửa được lỗi này, vì đây là lỗi tỷ lệ.
Ngược lại, quan hệ cơ khí đúng ở trạng thái ổn định là n_slave/n_master=K1α/β=L/T. Khi trục chủ quay 900 r/min, trục phụ thuộc phải quay 40 r/min. Giá trị tốc độ có thể giúp kiểm tra bậc độ lớn của tỷ số, nhưng tỷ số tốc độ trung bình đúng không đồng nghĩa đã xác minh khả năng bám pha trong toàn bộ quá trình.
Vì sao chỉ biết “số bit bộ mã hóa” vẫn chưa đủ
“Mỗi vòng” trong công thức phải tương ứng với vòng quay của trục chủ hoặc trục phụ thuộc được định nghĩa. Nếu bộ phản hồi nằm ở phía bên kia hộp giảm tốc, trước hết phải đưa tỷ số truyền vào thang đo phản hồi hiệu dụng. Không được coi số đếm mỗi vòng động cơ là số đếm mỗi vòng chi tiết. Khi kiểm tra ngoại tuyến, cần ghi đầy đủ “mỗi vòng của trục nào tạo ra bao nhiêu xung hiệu dụng”, rồi kiểm tra phép triệt tiêu đơn vị.
Bài viết chỉ giải thích ý nghĩa vật lý của hệ số đồng bộ, không cung cấp quy trình khởi động đồng bộ, thay đổi thông số hay chương trình phay lăn thực tế. Xem các tài liệu chức năng nâng cao khác tại chuyên mục OPTION.