کاربرد واحد بازخورد pgc در ماشین‌های ابزار cnc

ماشین‌های ابزار کنترل عددی، که به اختصار ماشین‌های ابزار CNC نامیده می‌شوند، ماشین‌های ابزار خودکاری هستند که به سیستم‌های کنترل برنامه مجهز شده‌اند. این سیستم کنترل قادر به پردازش منطقی برنامه‌ها با کدهای کنترلی یا سایر دستورالعمل‌های نمادین، رمزگشایی آنها، نمایش آنها به صورت اعداد کدگذاری شده و وارد کردن آنها به دستگاه‌های کنترل عددی از طریق حامل‌های اطلاعات است. پس از محاسبه و پردازش، سیگنال‌های کنترلی مختلفی توسط دستگاه کنترل عددی ارسال می‌شوند تا عملکرد ماشین ابزار را کنترل کنند و قطعات را به طور خودکار مطابق شکل و اندازه مورد نیاز نقشه پردازش کنند. ماشین‌های ابزار کنترل عددی به طور مؤثر مشکلات پردازش قطعات پیچیده، دقیق، دسته‌های کوچک و چند نوع را حل کرده‌اند. آنها یک ماشین ابزار خودکار انعطاف‌پذیر و کارآمد هستند که نشان دهنده جهت توسعه فناوری کنترل ماشین ابزار مدرن است و یک محصول مکاترونیک معمولی است.

۱. ویژگی‌های ماشین‌های ابزار CNC

(1) دقت بالای پردازش. ماشین‌های ابزار کنترل عددی، دستورالعمل‌های داده شده به شکل عددی را پردازش می‌کنند. در حال حاضر، معادل پالس ماشین‌های ابزار CNC عموماً به 0.001 می‌رسد و خطای لقی معکوس زنجیره انتقال تغذیه و گام پیچ را می‌توان توسط دستگاه CNC جبران کرد. بنابراین، ماشین‌های ابزار CNC می‌توانند به دقت ماشینکاری بالایی دست یابند. برای ماشین‌های ابزار CNC کوچک و متوسط، دقت موقعیت‌یابی آنها عموماً می‌تواند به 0.03 برسد و دقت موقعیت‌یابی مکرر 0.01 است.

(2) سازگاری قوی با پردازش اشیاء. هنگام تغییر قطعات ماشینکاری در یک ماشین ابزار CNC، فقط لازم است برنامه را بازنویسی کرده و برنامه جدید را وارد کنید تا ماشینکاری قطعات جدید انجام شود. این امر راحتی زیادی را برای تولید قطعات پیچیده، دسته‌های کوچک و تولید آزمایشی محصولات جدید فراهم می‌کند. برای قطعات دقیق و پیچیده‌ای که پردازش آنها با ماشین ابزارهای دستی معمولی دشوار یا غیرممکن است، ماشین ابزارهای CNC همچنین می‌توانند پردازش خودکار را انجام دهند.

(3) درجه اتوماسیون بالا و شدت کار کم. ماشینکاری قطعات توسط ماشین‌های ابزار CNC به طور خودکار طبق رویه‌های از پیش برنامه‌ریزی شده انجام می‌شود. علاوه بر قرار دادن تسمه‌های سوراخکاری یا کار با صفحه کلیدها، بارگیری و تخلیه قطعات کار، انجام بازرسی‌های میانی از فرآیندهای کلیدی و مشاهده عملکرد ماشین ابزار، اپراتورها نیازی به انجام عملیات دستی تکراری و پیچیده ندارند. شدت کار و تنش می‌تواند تا حد زیادی کاهش یابد. علاوه بر این، ماشین‌های ابزار CNC عموماً دارای حفاظت ایمنی خوب، براده‌برداری خودکار، خنک‌کننده خودکار و دستگاه‌های روغن‌کاری خودکار هستند و شرایط کاری اپراتورها تا حد زیادی بهبود می‌یابد.

(4) راندمان تولید بالا. زمان مورد نیاز برای پردازش قطعه عمدتاً شامل دو بخش است: زمان مانور و زمان کمکی. محدوده تغییرات سرعت اسپیندل و نرخ پیشروی ماشین‌های ابزار CNC بیشتر از ماشین‌های ابزار معمولی است، بنابراین می‌توان پارامترهای برش مطلوبی را برای هر فرآیند ماشین‌های ابزار CNC انتخاب کرد. به دلیل استحکام ساختاری خوب ماشین‌های ابزار CNC، امکان برش قوی با مقادیر برش زیاد فراهم می‌شود که راندمان برش را بهبود می‌بخشد و در زمان مانور صرفه‌جویی می‌کند. به دلیل سرعت حرکت سریع قطعات متحرک ماشین‌های ابزار CNC، زمان بستن و زمان کمکی قطعه کار کمتر از ماشین‌های ابزار عمومی است.

تقریباً نیازی به تنظیم مجدد ماشین ابزار CNC هنگام تعویض قطعات ماشینکاری شده نیست. بنابراین در زمان نصب و تنظیم قطعات صرفه‌جویی می‌شود. کیفیت ماشینکاری ماشین ابزارهای CNC پایدار است و معمولاً فقط بازرسی قطعه اول و بازرسی نمونه‌برداری از ابعاد کلیدی بین فرآیندها انجام می‌شود و در نتیجه در زمان از کارافتادگی برای بازرسی صرفه‌جویی می‌شود. هنگام ماشینکاری در یک مرکز ماشینکاری، یک ماشین ابزار به پردازش مداوم چندین فرآیند دست می‌یابد که منجر به بهبود قابل توجه‌تری در راندمان تولید می‌شود.

(5) مزایای اقتصادی خوبی دارد. اگرچه ماشین‌های ابزار CNC گران هستند و در طول پردازش به هزینه‌های بالای استهلاک تجهیزات برای هر قطعه نیاز دارند، اما در مورد تولید تک قطعه و دسته‌های کوچک، استفاده از ماشین‌های ابزار CNC می‌تواند در زمان علامت‌گذاری صرفه‌جویی کند، زمان تنظیم، پردازش و بازرسی را کاهش دهد و هزینه‌های مستقیم تولید را نیز کاهش دهد. ② استفاده از ماشین‌های ابزار CNC برای پردازش قطعات عموماً نیازی به تولید فیکسچرهای تخصصی ندارد و در نتیجه هزینه‌های تجهیزات پردازش را کاهش می‌دهد. ③ دقت پایدار ماشینکاری CNC میزان ضایعات را کاهش می‌دهد و هزینه‌های تولید را بیشتر پایین می‌آورد. ④ ماشین‌های ابزار کنترل عددی می‌توانند کاربرد چند منظوره داشته باشند، در فضای کارخانه صرفه‌جویی کنند و در سرمایه‌گذاری ساخت و ساز صرفه‌جویی کنند. بنابراین، استفاده از ماشین‌های ابزار CNC همچنان می‌تواند مزایای اقتصادی خوبی را به همراه داشته باشد.

۲. کاربرد ماشین‌های ابزار CNC مزایای بسیاری دارد که ماشین‌های ابزار معمولی فاقد آن هستند. دامنه کاربرد آن دائماً در حال گسترش است، اما نمی‌تواند به طور کامل جایگزین ماشین‌های ابزار معمولی شود و همچنین نمی‌تواند تمام مشکلات پردازش مکانیکی را به روشی اقتصادی حل کند. ماشین‌های ابزار کنترل عددی برای پردازش قطعات با مشخصات زیر مناسب هستند:

(1) قطعات تولید شده در انواع مختلف و دسته‌های کوچک.

(2) قطعاتی با اشکال و ساختارهای پیچیده.

(3) قطعاتی که نیاز به اصلاحات مکرر دارند.

(4) اجزای حیاتی گران‌قیمت و غیرقابل اسقاط.

(5) قطعات فوری با چرخه‌های طراحی و ساخت کوتاه.

(6) قطعات با اندازه دسته بزرگ و الزامات دقت بالا.

طرح نوسازی ماشین ابزار کنترل عددی دو

۱. بررسی اجمالی تجهیزات

پارامترهای اصلی ماشین ابزار تبدیل انرژی-صرفه جویی در انرژی در کارخانه پردازش CNC ژونگشان لیکیونگ به شرح زیر است:

(1) برند ماشین ابزار: ییرون کایتل مدل: YRX-46A قدرت اسپیندل ماشین ابزار: 7.5 کیلووات

(2) چرخه عملیاتی 5 ثانیه، زمان ترمز 1 ثانیه، جریان ترمز 12 آمپر

(3) منبع تغذیه: 380 ولت 50 هرتز

۲. پردازش انرژی الکتریکی بازیافتی

وقتی یک دستگاه CNC یک عمل را تکمیل می‌کند یا یک چرخه کاری را به پایان می‌رساند، موتور دستگاه در حالت تولید توان احیاکننده قرار می‌گیرد. شش دیود موجود در اینورتر، انرژی مکانیکی مکانیزم انتقال را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و آن را به مدار DC میانی بازمی‌گردانند و باعث افزایش ولتاژ در خازن ذخیره انرژی می‌شوند. اگر اقدامات لازم انجام نشود، مبدل فرکانس به دلیل اضافه ولتاژ، هنگامی که ولتاژ خازن مدار DC به حد حفاظت افزایش می‌یابد، تریپ می‌دهد. در اینورترهای مهندسی با کارایی بالا، دو راه حل برای پردازش انرژی الکتریکی احیاکننده مداوم وجود دارد: ۱. تنظیم مقاومت‌ها در مدار DC میانی تا انرژی الکتریکی احیاکننده مداوم به شکل گرما از طریق مقاومت‌ها مصرف شود، که به آن ترمز مصرف انرژی می‌گویند. ۲. استفاده از یکسوکننده‌های احیاکننده برای انتقال انرژی الکتریکی احیاکننده مداوم به شبکه، ترمز بازخورد نامیده می‌شود.

(1) ترمز مصرف انرژی از یک واحد ترمز و یک مقاومت ترمز تشکیل شده است.

(2) برای دستیابی به بازخورد توان احیاکننده تولید شده توسط حالت ترمز موتور الکتریکی به شبکه، اینورتر سمت شبکه باید از یک اینورتر برگشت‌پذیر استفاده کند. دستگاه بازخورد موج سینوسی IPC-PGC که توسط شرکت جیاننگ عرضه شده است، ساختار مشابهی با مبدل و اینورتر سمت شبکه دارد و از یک برد تشخیص ولتاژ شبکه با حالت کنترل PWM استفاده می‌کند. به دلیل استفاده از فناوری کنترل PWM، می‌توان دامنه و فاز ولتاژ AC در سمت شبکه را کنترل کرد که می‌تواند جریان ورودی AC را با ولتاژ شبکه هم فاز کرده و به موج سینوسی نزدیک کند. ضریب توان سیستم انتقال بیش از 0.96 است و در هنگام ترمز بازخورد بدون نیاز به اتوترانسفورماتور، قابلیت بازخورد 100٪ شبکه را دارد.

دستگاه فیدبک موج سینوسی صرفه‌جویی در انرژی IPC-PGC می‌تواند انرژی الکتریکی احیا شده تولید شده در طول تنظیم سرعت موتور و سایر فرآیندها را به شبکه برق بازگرداند و از اتلاف انرژی ناشی از گرمایش مقاومت با استفاده از واحدهای ترمز مصرف‌کننده انرژی مرسوم جلوگیری کند و در نتیجه به اثرات ایده‌آل صرفه‌جویی در انرژی و عملکرد کارآمد دست یابد.