применение блока обратной связи PGC в станках с ЧПУ

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ), сокращенно ЧПУ, представляют собой автоматизированные станки, оснащенные системами программного управления. Эта система управления способна логически обрабатывать программы с управляющими кодами или другими символьными инструкциями, декодировать их, представлять в виде кодированных чисел и вводить в устройства числового программного управления посредством информационных носителей. После расчета и обработки устройство числового программного управления выдает различные управляющие сигналы для управления работой станка и автоматической обработки деталей в соответствии с формой и размерами, требуемыми чертежом. Станки с ЧПУ эффективно решают сложные, точные, мелкосерийные и многономенклатурные задачи обработки деталей. Они представляют собой гибкий и эффективный автоматизированный станок, представляющий собой направление развития современной технологии управления станками и являющийся типичным продуктом мехатроники.

1. Характеристики станков с ЧПУ

(1) Высокая точность обработки. Станки с ЧПУ обрабатывают команды, заданные в числовой форме. В настоящее время эквивалент импульса станков с ЧПУ обычно достигает 0,001, а обратный зазор цепи привода подачи и погрешность шага винта могут быть компенсированы устройством ЧПУ. Таким образом, станки с ЧПУ обеспечивают высокую точность обработки. Для станков с ЧПУ малых и средних размеров точность позиционирования обычно достигает 0,03, а точность повторного позиционирования – 0,01.

(2) Высокая адаптивность к объектам обработки. При смене обрабатываемых деталей на станке с ЧПУ достаточно переписать программу и ввести новую, чтобы начать обработку новых деталей. Это обеспечивает большое удобство при производстве сложных единичных деталей, небольших партий и опытном производстве новых изделий. Для прецизионных и сложных деталей, обработка которых на обычных ручных станках затруднена или невозможна, станки с ЧПУ также могут выполнять автоматическую обработку.

(3) Высокая степень автоматизации и низкая трудоёмкость. Обработка деталей на станках с ЧПУ выполняется автоматически в соответствии с заранее запрограммированными процедурами. Помимо установки перфорационных лент или управления клавиатурами, загрузки и выгрузки заготовок, проведения промежуточных проверок ключевых процессов и наблюдения за работой станка, операторам не требуется выполнять сложные повторяющиеся ручные операции. Это позволяет значительно снизить трудоёмкость и напряжение. Кроме того, станки с ЧПУ, как правило, оснащены хорошими системами безопасности, автоматическим удалением стружки, системой охлаждения и автоматической смазкой, что значительно улучшает условия труда оператора.

(4) Высокая эффективность производства. Время, необходимое для обработки детали, в основном состоит из двух частей: времени маневрирования и вспомогательного времени. Диапазон изменения скорости вращения шпинделя и подачи станков с ЧПУ больше, чем у обычных станков, что позволяет выбирать оптимальные параметры резания для каждого процесса на станках с ЧПУ. Благодаря хорошей структурной жесткости станки с ЧПУ обеспечивают высокую мощность резания с большим объемом, что повышает эффективность резания и экономит время маневрирования. Благодаря высокой скорости холостого хода подвижных частей станков с ЧПУ время зажима и вспомогательное время обработки заготовки меньше, чем у обычных станков.

Практически нет необходимости в переналадке станка с ЧПУ при замене обработанных деталей. Это экономит время на установку и регулировку компонентов. Качество обработки на станках с ЧПУ стабильно: обычно проводится только контроль первой детали и выборочный контроль ключевых размеров между процессами, что сокращает время простоя. При обработке на обрабатывающем центре станок обеспечивает непрерывную обработку нескольких процессов, что значительно повышает эффективность производства.

(5) Экономические преимущества значительны. Несмотря на высокую стоимость станков с ЧПУ и высокие амортизационные расходы на каждую деталь в процессе обработки, в случае единичного и мелкосерийного производства использование станков с ЧПУ позволяет сэкономить время на маркировку, сократить время на настройку, обработку и контроль, а также снизить прямые производственные затраты. ② Использование станков с ЧПУ для обработки деталей, как правило, не требует изготовления специализированной оснастки, что экономит затраты на технологическое оборудование. ③ Стабильная точность обработки с ЧПУ снижает процент брака и дополнительно снижает производственные затраты. ④ Станки с ЧПУ могут использоваться многоцелевым образом, экономя производственные площади и инвестиции в строительство. Таким образом, использование станков с ЧПУ может обеспечить хорошую экономическую выгоду.

2. Применение станков с ЧПУ обладает множеством преимуществ, которыми не обладают обычные станки. Область их применения постоянно расширяется, однако они не могут полностью заменить обычные станки и не могут экономично решить все проблемы механической обработки. Станки с ЧПУ подходят для обработки деталей со следующими характеристиками:

(1) Детали, производимые в нескольких вариантах и ​​небольшими партиями.

(2) Детали сложной формы и структуры.

(3) Детали, требующие частой модификации.

(4) Дорогие и неломающиеся критически важные компоненты.

(5) Срочные детали с короткими циклами проектирования и производства.

(6) Детали с большими размерами партий и высокими требованиями к точности.

План реконструкции двух станков с числовым программным управлением

1. Обзор оборудования

Основные параметры энергосберегающего преобразовательного станка на заводе по обработке с ЧПУ Zhongshan Liqiong следующие:

(1) Марка станка: Yirun Keitel Модель: YRX-46A Мощность шпинделя станка: 7,5 кВт

(2) Рабочий цикл 5 секунд, время торможения 1 секунда, ток торможения 12 А

(3) Электропитание: 380 В 50 Гц

2. Переработка регенерированной электроэнергии

Когда станок с ЧПУ завершает действие или заканчивает рабочий цикл, двигатель станка переходит в режим рекуперации энергии. Шесть диодов в инверторе преобразуют механическую энергию передаточного механизма в электрическую энергию и возвращают ее в промежуточную цепь постоянного тока, вызывая увеличение напряжения на накопительном конденсаторе энергии. Если не принять необходимые меры, преобразователь частоты отключится из-за перенапряжения, когда напряжение конденсатора цепи постоянного тока достигнет предела защиты. В высокопроизводительных инженерных инверторах существует два решения для обработки непрерывно рекуперированной электроэнергии: 1. Установка резисторов в средней цепи постоянного тока, чтобы непрерывно рекуперированная электрическая энергия могла потребляться в виде тепла через резисторы, что называется торможением потреблением энергии; 2. Использование рекуперативных выпрямителей для передачи непрерывно рекуперированной электрической энергии обратно в сеть называется торможением с обратной связью.

(1) Энергопотребляющее торможение состоит из тормозного блока и тормозного резистора.

(2) Для обеспечения обратной связи рекуперативной мощности, генерируемой в состоянии торможения электродвигателя, с сетью, инвертор со стороны сети должен использовать реверсивный инвертор. Устройство энергосберегающей обратной связи с синусоидальной волной IPC-PGC, выпущенное компанией Jianeng, имеет ту же структуру, что и преобразователь со стороны сети и инвертор, используя плату распознавания напряжения сети с режимом управления ШИМ. Благодаря использованию технологии управления ШИМ, можно контролировать величину и фазу переменного напряжения со стороны сети, что позволяет сделать входной переменный ток синфазным с напряжением сети и приблизиться к синусоиде. Коэффициент мощности системы передачи превышает 0,96, и она имеет 100% возможность обратной связи по сети во время торможения с обратной связью без необходимости использования автотрансформатора.

Энергосберегающее устройство обратной связи синусоидального сигнала IPC-PGC может возвращать рекуперированную электрическую энергию, вырабатываемую во время регулирования скорости двигателя и других процессов, в энергосеть, избегая потерь энергии, вызванных резистивным нагревом при использовании обычных энергоемких тормозных устройств, тем самым достигая идеальных энергосберегающих эффектов и эффективной работы.