Aplicarea unității de feedback PGC în mașinile-unelte CNC

Mașinile-unelte cu comandă numerică, abreviate ca mașini-unelte CNC, sunt mașini-unelte automate echipate cu sisteme de control al programelor. Acest sistem de control este capabil să proceseze logic programe cu coduri de control sau alte instrucțiuni simbolice, să le decodeze, să le reprezinte în numere codificate și să le introducă în dispozitive de control numeric prin intermediul unor purtători de informații. După calcul și procesare, dispozitivul de control numeric trimite diverse semnale de control pentru a controla acțiunea mașinii-unelte și a procesa automat piesele în funcție de forma și dimensiunea cerute de desen. Mașinile-unelte cu comandă numerică au rezolvat eficient probleme complexe, precise, de prelucrare a pieselor în loturi mici și cu mai multe varietăți. Sunt mașini-unelte automate flexibile și eficiente, care reprezintă direcția de dezvoltare a tehnologiei moderne de control al mașinilor-unelte și sunt un produs tipic mecatronic.

1. Caracteristicile mașinilor-unelte CNC

(1) Precizie ridicată de procesare. Mașinile-unelte cu comandă numerică procesează instrucțiunile date sub formă numerică. În prezent, echivalentul în impulsuri al mașinilor-unelte CNC ajunge în general la 0,001, iar jocul invers al lanțului de transmisie a avansului și eroarea de pas a șurubului pot fi compensate de dispozitivul CNC. Prin urmare, mașinile-unelte CNC pot obține o precizie ridicată de prelucrare. Pentru mașinile-unelte CNC de dimensiuni mici și mijlocii, precizia de poziționare poate ajunge în general la 0,03, iar precizia de poziționare repetată este de 0,01.

(2) Adaptabilitate puternică la prelucrarea obiectelor. La schimbarea pieselor prelucrate pe o mașină-uneltă CNC, este necesară doar rescrierea programului și introducerea noului program pentru a realiza prelucrarea noilor piese. Acest lucru oferă o mare comoditate pentru producția de piese individuale complexe, loturi mici și producția de probă a produselor noi. Pentru piese de precizie și complexe care sunt dificil sau imposibil de prelucrat cu mașini-unelte manuale obișnuite, mașinile-unelte CNC pot realiza, de asemenea, prelucrare automată.

(3) Grad ridicat de automatizare și intensitate redusă a forței de muncă. Prelucrarea pieselor cu mașini-unelte CNC se realizează automat conform unor proceduri preprogramate. Pe lângă plasarea benzilor de perforare sau operarea tastaturilor, încărcarea și descărcarea pieselor de prelucrat, efectuarea inspecțiilor intermediare ale proceselor cheie și observarea funcționării mașinii-unelte, operatorii nu trebuie să efectueze operațiuni manuale complexe repetitive. Intensitatea și tensiunea forței de muncă pot fi reduse considerabil. În plus, mașinile-unelte CNC au, în general, o bună protecție de siguranță, îndepărtarea automată a așchiilor, răcirea automată și dispozitivele de lubrifiere automată, iar condițiile de muncă ale operatorilor sunt mult îmbunătățite.

(4) Eficiență ridicată a producției. Timpul necesar pentru prelucrarea pieselor include în principal două părți: timpul de manevră și timpul auxiliar. Gama de variație a vitezei axului și a vitezei de avans a mașinilor-unelte CNC este mai mare decât cea a mașinilor-unelte obișnuite, astfel încât parametrii de tăiere favorabili pot fi selectați pentru fiecare proces al mașinilor-unelte CNC. Datorită rigidității structurale bune a mașinilor-unelte CNC, aceasta permite tăierea puternică cu cantități mari de tăiere, ceea ce îmbunătățește eficiența tăierii și economisește timp de manevră. Datorită vitezei mari de mișcare în gol a pieselor mobile ale mașinilor-unelte CNC, timpul de prindere și timpul auxiliar al piesei de prelucrat sunt mai mici decât cele ale mașinilor-unelte generale.

Este aproape inutil să se reajusteze mașina-unealtă CNC atunci când se înlocuiesc piesele prelucrate. Astfel, se economisește timp pentru instalarea și reglarea componentelor. Calitatea prelucrării mașinilor-unelte CNC este stabilă, de obicei efectuându-se doar inspecția primei piese și inspecția prin eșantionare a dimensiunilor cheie între procese, economisind astfel timpii de nefuncționare pentru inspecție. La prelucrarea într-un centru de prelucrare, o mașină-unealtă realizează procesarea continuă a mai multor procese, rezultând o îmbunătățire mai semnificativă a eficienței producției.

(5) Beneficiile economice sunt bune. Deși mașinile-unelte CNC sunt scumpe și necesită costuri ridicate de amortizare a echipamentelor pentru fiecare piesă în timpul procesării, în cazul producției de piese individuale și loturi mici, utilizarea mașinilor-unelte CNC poate economisi timp de marcare, poate reduce timpul de ajustare, procesare și inspecție și poate economisi costurile directe de producție; ② Utilizarea mașinilor-unelte CNC pentru prelucrarea pieselor nu necesită, în general, producția de dispozitive specializate, economisind costurile echipamentelor de proces; ③ Precizia stabilă a prelucrării CNC reduce rata de rebut și scade și mai mult costurile de producție; ④ Mașinile-unelte cu comandă numerică pot realiza utilizări multifuncționale, pot economisi spațiu în fabrică și investiții în construcții. Prin urmare, utilizarea mașinilor-unelte CNC poate obține în continuare beneficii economice bune.

2. Aplicarea mașinilor-unelte CNC are multe avantaje pe care mașinile-unelte obișnuite nu le posedă. Domeniul său de aplicare este în continuă extindere, dar nu poate înlocui complet mașinile-unelte obișnuite și nici nu poate rezolva toate problemele din prelucrarea mecanică într-un mod economic. Mașinile-unelte cu comandă numerică sunt potrivite pentru prelucrarea pieselor cu următoarele caracteristici:

(1) Piese produse în varietăți multiple și loturi mici.

(2) Piese cu forme și structuri complexe.

(3) Piese care necesită modificări frecvente.

(4) Componente critice scumpe și care nu reprezintă rebuturi.

(5) Piese urgente cu cicluri scurte de proiectare și fabricație.

(6) Piese cu loturi mari și cerințe de precizie ridicată.

Plan de renovare a două mașini-unelte cu comandă numerică

1. Prezentare generală a echipamentului

Principalii parametri ai mașinii-unelte de transformare cu economie de energie din fabrica de prelucrare CNC Zhongshan Liqiong sunt următorii:

(1) Marcă mașină-unealtă: Yirun Keitel Model: YRX-46A Putere ax mașină-unealtă: 7,5 kW

(2) Ciclu de funcționare 5 secunde, timp de frânare 1 secundă, curent de frânare 12A

(3) Alimentare: 380V 50Hz

2. Prelucrarea energiei electrice regenerate

Când o mașină CNC finalizează o acțiune sau încheie un ciclu de lucru, motorul mașinii va fi într-o stare de generare regenerativă de energie. Cele șase diode din invertor transformă energia mecanică a mecanismului de transmisie în energie electrică și o transmit înapoi circuitului intermediar de curent continuu, provocând o creștere a tensiunii pe condensatorul de stocare a energiei. Dacă nu se iau măsurile necesare, convertorul de frecvență se va deconecta din cauza supratensiunii atunci când tensiunea condensatorului circuitului de curent continuu crește până la limita de protecție. În invertoarele inginerești de înaltă performanță, există două soluții pentru procesarea energiei electrice regenerate continuu: ① amplasarea rezistențelor în circuitul intermediar de curent continuu pentru a permite consumul energiei electrice regenerate continuu sub formă de căldură prin rezistențe, ceea ce se numește frânare a consumului de energie; ② Utilizarea redresoarelor regenerative pentru a transmite energia electrică regenerată continuu înapoi către rețea se numește frânare cu feedback.

(1) Frânarea cu consum de energie este compusă dintr-o unitate de frânare și o rezistență de frânare.

(2) Pentru a obține feedback-ul către rețea al energiei regenerative generate de starea de frânare a motorului electric, invertorul din rețea trebuie să utilizeze un invertor reversibil. Dispozitivul de feedback de economisire a energiei cu undă sinusoidală IPC-PGC lansat de compania Jianeng are aceeași structură ca și convertorul și invertorul din rețea, utilizând o placă de recunoaștere a tensiunii rețelei cu mod de control PWM. Datorită utilizării tehnologiei de control PWM, se poate controla magnitudinea și faza tensiunii alternative din rețea, ceea ce poate face ca curentul de intrare alternativ să fie în fază cu tensiunea rețelei și să se apropie de o undă sinusoidală. Factorul de putere al sistemului de transmisie este mai mare de 0,96 și are o capacitate de feedback de 100% în rețea în timpul frânării cu feedback, fără a fi nevoie de un autotransformator.

Dispozitivul de feedback sinusoidal IPC-PGC pentru economisirea energiei poate returna către rețeaua electrică energia electrică regenerată generată în timpul reglării vitezei motorului și a altor procese, evitând pierderile de energie cauzate de încălzirea prin rezistență folosind unități de frânare convenționale consumatoare de energie, obținând astfel efecte ideale de economisire a energiei și o funcționare eficientă.