CNC-bewerkingsmachines

Toepassing van KERUN-omvormer in CNC-bewerkingsmachines
-- Voorbeeld van ACD320-serie

1. Vereisten voor CNC-werktuigmachines voor toepassingstechnologie

1.1. Motorvereisten
Doorgaans is het gebruik van inverter-motoren of standaardmotoren met toegevoegde koelventilatoren vereist om te voldoen aan de warmteafvoerbehoeften van de motor bij lage frequenties. Er is ook behoefte aan een breed motortoerentalregelbereik.

1.2. Technische vereisten voor de omvormer

Hoog Laag-Frequentiekoppel
Selecteer een vectoromvormer die een nominaal koppel van 150% kan leveren bij lage frequenties (1–10 Hz).

Snelle koppeldynamische respons, hoge snelheidsstabiliteit, precisie
Kies een vectoromvormer voor een uitstekende dynamische respons. Het reageert snel op belastingsveranderingen door aanpassingen in het uitgaande koppel, waardoor het spiltoerental wordt gestabiliseerd.

Snel vertragen en stoppen
Acceleratie- en vertragingstijden voor CNC-bewerkingsmachines zijn doorgaans kort. De acceleratietijd is afhankelijk van de prestaties van de omvormer, terwijl de deceleratietijd afhankelijk is van extern toegevoegde remweerstanden of remeenheden.

Voer automatische motorparameterafstelling- uit
Na het selecteren van een vectoromvormer vereist het bereiken van optimale regelprestaties doorgaans het automatisch-afstemmen van de motorparameters. Het doel is om nauwkeurige interne motorparameters te verkrijgen voor vectorbesturingsberekeningen. De parameters op het typeplaatje van de motor die nodig zijn voor automatische-afstelling zijn: nominaal motorvermogen, nominale motorfrequentie, nominale motorsnelheid, nominale motorspanning, nominale motorstroom. Op sommige motortypeplaatjes-van omvormers wordt mogelijk niet het nominale toerental vermeld; het kan worden geschat op basis van ervaring. Zorg ervoor dat de automatische-afstelling wordt uitgevoerd onder- onbelaste omstandigheden (motoras losgekoppeld van de belasting) om de nauwkeurigheid van de geleerde parameters te garanderen.
Als de omstandigheden ter plaatse een onbelaste werking- onmogelijk maken, overweeg dan een proefbedrijf met de -standaard fabrieksmotorparameters van de omvormer.

Frequentiecommando en Run-commando
Voor inverters die op CNC-bewerkingsmachines worden gebruikt, zijn zowel de frequentieopdracht als de runopdracht afkomstig van de CNC-controller. Over het algemeen zijn er twee commandokanalen: analoge ingang en instelling van de snelheid in meerdere- stappen, of beide tegelijk, waarbij de snelheid in meerdere- stappen prioriteit heeft. Analoge invoer is voornamelijk van het spanningstype-, hoewel er ook een stroom-type bestaat. De omvormer accepteert beide typen.

1.3. Anti-interferentieproblemen
Omvormers ondergaan strenge anti-interferentietests in de fabriek en beschikken over sterke anti-interferentiemogelijkheden. Omvormers zelf zijn echter ook bronnen van interferentie, en het is moeilijk om interferentie met andere apparatuur tijdens gebruik te voorkomen. Bij CNC-bewerkingsmachines is de CNC-besturing het meest gevoelig. Zodra de CNC-controller wordt verstoord, kan het systeem defect raken. Met name de frequentie- en bedrijfscommando's van de omvormer kunnen hierdoor worden beïnvloed, waardoor in ernstige gevallen onstabiele frequentieopdrachten of een foutieve werking van de omvormer kunnen ontstaan. Een oplossing is het toevoegen van ferrietkernen aan de uitgangskabels van de omvormer om hoogfrequente straling te verminderen. Over het algemeen hebben geïmporteerde CNC-systemen sterkere anti-interferentiemogelijkheden.

2. Foutopsporing van de ACD320-serie op werktuigmachines:

1) Bedrading

Afbeelding 1-1 Locatie van de omvormer in de kast en vereenvoudigd bedradingsschema

2) Parameters

3. Verschillende foutverschijnselen veroorzaakt door niet--kwaliteitsfactoren van de omvormer:

Discrepantie tussen het werkelijke spiltoerental en het ingestelde toerental.
Omdat het frequentiecommando van de omvormer afkomstig is van het analoge 0-10V- of 4-20mA-signaal van het systeem, kan een afwijking tussen de ingestelde snelheid en de weergegeven snelheid worden gecorrigeerd door de overeenkomst tussen de maximale frequentie en de analoge ingangswaarde aan te passen. Kalibreer over het algemeen eerst de hoge snelheid en pas vervolgens de lage snelheid aan.

Onvoldoende nauwkeurigheid van het spiltoerental.
Meestal veroorzaakt door grote fouten in motorparameters. Dynamische automatische-afstemming van de motor is vereist om nauwkeurige parameters te verkrijgen.

Onvoldoende snijkracht tijdens de bewerking.
Veroorzaakt door grote fouten in motorparameters. Dynamische automatische-afstemming van de motor is vereist om nauwkeurige parameters te verkrijgen.

Overstroomfout tijdens acceleratie of bediening.
Versnelde overstroom is vaak te wijten aan een te korte acceleratietijd. Het kan ook worden veroorzaakt door aanzienlijke afwijkingen van de motorparameters, waardoor dynamische automatische-afstemming nodig is voor nauwkeurige parameters.

Overspanningsfout tijdens vertragen/stoppen.
Eén reden is een te korte vertragingstijd. Een andere mogelijkheid is een onjuiste configuratie van de remweerstand of een open circuit in de remweerstandslus. Pas de vertragingstijd aan of configureer een geschikte remweerstand.

Abnormaal geluid van de spil binnen een specifiek frequentiebereik tijdens bedrijf?
Dit wordt meestal veroorzaakt door mechanische resonantie. Het kan worden geëlimineerd door een frequentiesprongband in te stellen of de mechanische structuur te wijzigen.

CNC-systeem kan de omvormer niet normaal besturen?
Bepaal eerst of de oorzaak bij de omvormer zelf ligt of bij het systeem. Dit kan worden beoordeeld door te proberen de bediening via het toetsenbord uit te voeren of door direct signalen toe te passen op de bedieningsterminals.

4. Conclusie
Voor de spilmotor van CNC-draaibanken biedt het gebruik van sensorloze vectorbesturing met een aandrijving met variabele frequentie de volgende belangrijke voordelen: Verlaagt de onderhoudskosten aanzienlijk, waardoor zelfs een onderhoudsvrije werking- mogelijk wordt; zorgt voor zeer efficiënt snijden en een hoge bewerkingsnauwkeurigheid; levert een robuust koppel bij zowel lage als hoge snelheden. De omvormer uit de ACD320-serie, met zijn unieke kenmerken (lage startstroom, soepele snelheidsregeling, breed snelheidsbereik, energiebesparing en milieubescherming, stabiele werking, hoge precisie, hoog lage- koppel bij lage frequenties, uitgebreide beveiligingsfuncties, hoge betrouwbaarheid, eenvoudige bediening en onderhoud, enz.) en superieure kosten- en prestatieverhouding-, wint snel aan bekendheid in toepassingen voor CNC-bewerkingsmachines.

Na implementatie van de inverter op CNC-bewerkingsmachines zijn mechanische componenten zoals koppelingen en versnellingen voor snelheidsverandering geëlimineerd, waardoor het onderhoud eenvoudiger wordt. Het gebruik van een inverter maakt meerstaps-snelheidsregeling en bewerking met constante oppervlaktesnelheid mogelijk. De werktuigmachine kan voeden op basis van commandosignalen, waardoor bewerkingscycli worden verkort en de productie-efficiëntie wordt verbeterd. De werktuigmachine vertoont een goede snelheidsreproduceerbaarheid, waardoor een stabiele productkwaliteit wordt gegarandeerd. Hij bereikt ook gemakkelijk hoge- snelheden, waardoor een efficiënte bewerking van zachte materialen zoals aluminium mogelijk is.

Voorzorgsmaatregelen:

Vanwege het brede instelbare snelheidsbereik van de omvormer kunt u overwegen om deze aan te passen aan mechanische componenten om resonantie te voorkomen. Maatregelen kunnen het veranderen van mechanische eigenschappen omvatten of het gebruik van frequentiesprongen om resonantiepunten te vermijden.

Er moeten remeenheden en remweerstanden worden geïnstalleerd om de vertragingstijd tijdens het schakelen van hoge- naar- lage snelheid te verkorten en overstroomfouten bij de vertraging te voorkomen (niet gerelateerd aan de kwaliteit van de omvormer).

Het nominale vermogen van de remweerstand wordt bepaald door de vertragingsfrequentie en moet worden geselecteerd op basis van de meest veeleisende bedrijfsmodus.