การประยุกต์ใช้หน่วยป้อนกลับ PGC ในเครื่องมือกล CNC

เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลข หรือเรียกสั้นๆ ว่า เครื่องมือกลซีเอ็นซี เป็นเครื่องมือกลอัตโนมัติที่ติดตั้งระบบควบคุมโปรแกรม ระบบควบคุมนี้สามารถประมวลผลโปรแกรมด้วยรหัสควบคุมหรือคำสั่งเชิงสัญลักษณ์อื่นๆ ได้อย่างมีตรรกะ ถอดรหัส แสดงผลเป็นตัวเลข และป้อนข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขผ่านตัวนำข้อมูล หลังจากการคำนวณและประมวลผล อุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขจะส่งสัญญาณควบคุมต่างๆ เพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องมือกล และประมวลผลชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติตามรูปร่างและขนาดที่ต้องการ เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลขสามารถแก้ไขปัญหาการประมวลผลชิ้นส่วนที่ซับซ้อน แม่นยำ ผลิตเป็นชุดเล็ก และหลากหลายประเภทได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นเครื่องมือกลอัตโนมัติที่มีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ ซึ่งสะท้อนถึงทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีการควบคุมเครื่องมือกลสมัยใหม่ และเป็นผลิตภัณฑ์เมคคาทรอนิกส์ทั่วไป

1. ลักษณะเฉพาะของเครื่องมือเครื่อง CNC

(1) ความแม่นยำในการประมวลผลสูง เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลขจะประมวลผลคำสั่งในรูปแบบตัวเลข ปัจจุบันค่าเทียบเท่าพัลส์ของเครื่องมือกลซีเอ็นซีโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.001 และค่าระยะห่างย้อนกลับของโซ่ส่งกำลังป้อนและค่าความคลาดเคลื่อนของสกรูพิทช์สามารถชดเชยได้โดยอุปกรณ์ซีเอ็นซี ดังนั้น เครื่องมือกลซีเอ็นซีจึงมีความแม่นยำในการตัดเฉือนสูง สำหรับเครื่องมือกลซีเอ็นซีขนาดเล็กและขนาดกลาง โดยทั่วไปความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งจะอยู่ที่ 0.03 และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำจะอยู่ที่ 0.01

(2) ความสามารถในการปรับตัวสูงสำหรับการประมวลผลวัตถุ เมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี เพียงแค่เขียนโปรแกรมใหม่และป้อนโปรแกรมใหม่ก็สามารถประมวลผลชิ้นส่วนใหม่ได้ วิธีนี้ช่วยให้การผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน การผลิตจำนวนมาก และการผลิตทดลองผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นไปอย่างสะดวก สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อน ซึ่งยากหรือไม่สามารถประมวลผลด้วยเครื่องจักรธรรมดาทั่วไปได้ เครื่องมือซีเอ็นซียังสามารถประมวลผลแบบอัตโนมัติได้อีกด้วย

(3) ระบบอัตโนมัติระดับสูงและแรงงานต่ำ การตัดเฉือนชิ้นส่วนด้วยเครื่องมือกลซีเอ็นซีจะเสร็จสมบูรณ์โดยอัตโนมัติตามขั้นตอนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า นอกจากการวางสายพานเจาะหรือควบคุมแป้นพิมพ์ การโหลดและการนำชิ้นงาน การตรวจสอบกระบวนการสำคัญระหว่างขั้นตอน และการสังเกตการทำงานของเครื่องมือกลแล้ว ผู้ปฏิบัติงานไม่จำเป็นต้องทำงานซ้ำซากที่ซับซ้อนด้วยมือ สามารถลดแรงงานและแรงตึงได้อย่างมาก นอกจากนี้ เครื่องมือกลซีเอ็นซีโดยทั่วไปมีระบบป้องกันความปลอดภัยที่ดี มีการกำจัดเศษโลหะอัตโนมัติ ระบบระบายความร้อนอัตโนมัติ และอุปกรณ์หล่อลื่นอัตโนมัติ ทำให้สภาพการทำงานของผู้ปฏิบัติงานดีขึ้นอย่างมาก

(4) ประสิทธิภาพการผลิตสูง เวลาที่ใช้ในการแปรรูปชิ้นส่วนประกอบด้วยสองส่วนหลัก ได้แก่ เวลาควบคุม (Movement Time) และเวลาเสริม (Assistant Time) ช่วงความเร็วและอัตราป้อนของแกนหมุนของเครื่องมือกลซีเอ็นซีมีความหลากหลายมากกว่าเครื่องมือกลทั่วไป จึงสามารถเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมกับแต่ละกระบวนการของเครื่องมือกลซีเอ็นซีได้ เนื่องจากเครื่องมือกลซีเอ็นซีมีความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่ดี จึงสามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ปริมาณการตัดมาก ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตัดและประหยัดเวลาควบคุม เนื่องจากความเร็วรอบเดินเบาของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่องมือกลซีเอ็นซีที่รวดเร็ว เวลาในการจับยึดและเวลาเสริมของชิ้นงานจึงน้อยกว่าเครื่องมือกลทั่วไป

การปรับเครื่องมือกล CNC ใหม่แทบไม่จำเป็นเมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึง จึงช่วยประหยัดเวลาในการติดตั้งและปรับแต่งชิ้นส่วน คุณภาพการตัดเฉือนของเครื่องมือกล CNC มีเสถียรภาพ โดยปกติจะทำการตรวจสอบชิ้นงานแรกและสุ่มตัวอย่างขนาดสำคัญระหว่างกระบวนการเท่านั้น จึงช่วยประหยัดเวลาหยุดทำงานเพื่อตรวจสอบ เมื่อทำการตัดเฉือนในศูนย์ตัดเฉือน เครื่องมือกลจะประมวลผลหลายกระบวนการอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

(5) ประโยชน์ทางเศรษฐกิจดี แม้ว่าเครื่องมือกลซีเอ็นซีจะมีราคาแพงและต้องใช้ต้นทุนค่าเสื่อมราคาอุปกรณ์สูงในแต่ละชิ้นส่วนระหว่างกระบวนการผลิต แต่สำหรับการผลิตแบบชิ้นเดียวและการผลิตแบบกลุ่มเล็ก การใช้เครื่องมือกลซีเอ็นซีสามารถประหยัดเวลาในการทำเครื่องหมาย ลดเวลาในการปรับแต่ง การประมวลผล และตรวจสอบ และลดต้นทุนการผลิตโดยตรงได้ ② โดยทั่วไปแล้ว การใช้เครื่องมือกลซีเอ็นซีในการประมวลผลชิ้นส่วนไม่จำเป็นต้องผลิตอุปกรณ์จับยึดเฉพาะทาง จึงประหยัดต้นทุนอุปกรณ์ในกระบวนการ ③ ความแม่นยำที่คงที่ของเครื่องจักรซีเอ็นซีช่วยลดอัตราของเสียและลดต้นทุนการผลิตลงอีก ④ เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลขสามารถใช้งานได้หลากหลาย ประหยัดพื้นที่โรงงาน และประหยัดเงินลงทุนในการก่อสร้าง ดังนั้น การใช้เครื่องมือกลซีเอ็นซีจึงยังคงให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดี

2. การประยุกต์ใช้เครื่องมือกลซีเอ็นซีมีข้อดีมากมายที่เครื่องมือกลทั่วไปไม่มี ขอบเขตการใช้งานของเครื่องมือกลซีเอ็นซีกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง แต่เครื่องมือกลซีเอ็นซีไม่สามารถทดแทนเครื่องมือกลทั่วไปได้อย่างสมบูรณ์ และไม่สามารถแก้ไขปัญหาต่างๆ ในกระบวนการทางกลได้อย่างประหยัด เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลขเหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

(1) ชิ้นส่วนที่ผลิตเป็นหลายรูปแบบและผลิตเป็นล็อตเล็ก

(2) ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและโครงสร้างที่ซับซ้อน

(3) ชิ้นส่วนที่ต้องปรับเปลี่ยนบ่อยครั้ง

(4) ส่วนประกอบสำคัญที่มีราคาแพงและไม่เป็นเศษซาก

(5) ชิ้นส่วนเร่งด่วนที่มีวงจรการออกแบบและการผลิตสั้น

(6) ชิ้นส่วนที่มีขนาดชุดใหญ่และความต้องการความแม่นยำสูง

แผนการปรับปรุงเครื่องมือเครื่องจักรควบคุมเชิงตัวเลขสองเครื่อง

1. ภาพรวมอุปกรณ์

พารามิเตอร์หลักของเครื่องมือเครื่องจักรแปรรูปประหยัดพลังงานในโรงงานแปรรูป CNC Zhongshan Liqiong มีดังนี้:

(1) ยี่ห้อเครื่องมือกล: Yirun Keitel รุ่น: YRX-46A แกนเครื่องมือกล กำลังไฟฟ้า: 7.5 กิโลวัตต์

(2) รอบการทำงาน 5 วินาที เวลาเบรก 1 วินาที กระแสไฟเบรก 12A

(3) แหล่งจ่ายไฟ: 380V 50HZ

2. การประมวลผลพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่

เมื่อเครื่อง CNC ทำงานเสร็จสิ้นหรือสิ้นสุดรอบการทำงาน มอเตอร์ของเครื่องจักรจะเข้าสู่สถานะการผลิตพลังงานแบบฟื้นฟู ไดโอดทั้งหกตัวในอินเวอร์เตอร์จะแปลงพลังงานกลของกลไกส่งกำลังเป็นพลังงานไฟฟ้าและป้อนกลับไปยังวงจร DC ตัวกลาง ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเก็บประจุเก็บพลังงานเพิ่มขึ้น หากไม่ได้ดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็น ตัวแปลงความถี่จะทำงานเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินเมื่อแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุวงจร DC เพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัดการป้องกัน ในอินเวอร์เตอร์วิศวกรรมประสิทธิภาพสูง มีสองวิธีในการประมวลผลพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่อย่างต่อเนื่อง: ① การติดตั้งตัวต้านทานในวงจร DC ตัวกลางเพื่อให้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่อย่างต่อเนื่องถูกนำไปใช้ในรูปของความร้อนผ่านตัวต้านทาน ซึ่งเรียกว่าการเบรกการใช้พลังงาน; ② การใช้วงจรเรียงกระแสแบบฟื้นฟูเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่อย่างต่อเนื่องกลับไปยังกริด เรียกว่าการเบรกป้อนกลับ

(1) การเบรกแบบใช้พลังงานประกอบด้วยชุดเบรกและตัวต้านทานเบรก

(2) เพื่อให้เกิดการป้อนกลับของพลังงานหมุนเวียนที่เกิดจากสภาวะเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้าไปยังกริด อินเวอร์เตอร์ฝั่งกริดควรใช้อินเวอร์เตอร์แบบกลับทิศทางได้ อุปกรณ์ป้อนกลับประหยัดพลังงานคลื่นไซน์ IPC-PGC ที่บริษัท Jianeng เปิดตัวมีโครงสร้างเดียวกันกับตัวแปลงและอินเวอร์เตอร์ฝั่งกริด โดยใช้บอร์ดตรวจจับแรงดันไฟฟ้ากริดพร้อมโหมดควบคุม PWM ด้วยเทคโนโลยีควบคุม PWM ทำให้สามารถควบคุมขนาดและเฟสของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับฝั่งกริดได้ ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าขาเข้า AC อยู่ในเฟสเดียวกับแรงดันไฟฟ้ากริดและเข้าใกล้คลื่นไซน์ ตัวประกอบกำลังของระบบส่งไฟฟ้ามีค่ามากกว่า 0.96 และมีความสามารถในการป้อนกลับกริด 100% ในระหว่างการเบรกป้อนกลับโดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ

อุปกรณ์ป้อนกลับการประหยัดพลังงานคลื่นไซน์ IPC-PGC สามารถป้อนพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่ในระหว่างการควบคุมความเร็วของมอเตอร์และกระบวนการอื่นๆ กลับไปยังกริดไฟฟ้า หลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากความร้อนที่เกิดจากความต้านทานโดยใช้ชุดเบรกที่กินพลังงานแบบเดิม จึงบรรลุผลการประหยัดพลังงานที่เหมาะสมที่สุดและการทำงานที่มีประสิทธิภาพ