¿Cuáles son las funciones del convertidor de frecuencia del husillo en el sistema CNC?
¡Tomemos como ejemplo la aplicación del inversor Shilin!
La máquina herramienta de control es una máquina herramienta automatizada flexible y de alto rendimiento que puede resolver mejor el problema del procesamiento de piezas complejas, precisas, de lotes pequeños y cambiables. El control adecuado del husillo de la máquina herramienta CNC es muy importante para mejorar la precisión del mecanizado y la eficiencia de producción de la máquina herramienta.
El sistema de accionamiento del husillo de las máquinas herramienta CNC también se denomina sistema de transmisión principal, que es la parte del dispositivo de potencia que completa el movimiento principal. El sistema de accionamiento del husillo convierte el par de corte y la velocidad de corte de la herramienta o pieza de trabajo instalada en el husillo a través del mecanismo de transmisión y coopera con el movimiento de avance para procesar la pieza ideal. Es uno de los movimientos de formación del procesamiento de piezas y su precisión tiene un gran impacto en la precisión del procesamiento de las piezas. Existe una gran diferencia entre el accionamiento del husillo y el accionamiento de avance de las máquinas herramienta. El movimiento de trabajo del husillo de la máquina herramienta suele ser un movimiento de rotación. A diferencia del accionamiento de avance, que requiere un movimiento alternativo del tornillo u otros dispositivos de movimiento lineal, las máquinas herramienta CNC. Utilice la rotación y avance del husillo. Realice el movimiento de corte relativo de la herramienta y la pieza de trabajo.
De acuerdo con las características de trabajo de la transmisión del husillo de la máquina herramienta, la mayoría de las primeras máquinas herramienta utilizaban un motor asíncrono trifásico más una caja de cambios de múltiples etapas. Con el desarrollo continuo de la tecnología, el mecanismo de la máquina herramienta se ha ido adaptando. Ha mejorado mucho, por lo que el sistema de husillo presenta nuevos requisitos que varían según el uso. Entre las máquinas herramienta CNC, los tornos CNC representan el 42%, las taladradoras y fresadoras CNC representan el 33%, las amoladoras y punzones CNC representan el 23%. %, y otros representan el 2% Para satisfacer las necesidades de grandes cantidades Las necesidades de los dos primeros tipos de máquinas herramienta CNC con una amplia gama de aplicaciones han planteado los siguientes requisitos para la transmisión del husillo: el motor de accionamiento principal debe. tener un rango de potencia de 2.2KW~250KW debe tener un amplio rango de regulación de velocidad continua, como 1:100~1000 La regulación de velocidad de par constante y la regulación de velocidad de potencia constante de 1:10 se llevan a cabo dentro del rango; se requiere tener capacidades de accionamiento de cuatro cuadrantes para cumplir con los requisitos de torneado de roscas, se requiere que el husillo esté controlado sincrónicamente con la alimentación.
En los tornos CNC actuales, el dispositivo de control del husillo suele utilizar un convertidor de frecuencia de CA para controlar el motor del husillo de CA. Para cumplir con los requisitos de los tornos CNC para accionamiento de husillo, el convertidor de frecuencia debe tener el siguiente rendimiento: (1) amplio rango de regulación de velocidad y precisión de estabilización de alta velocidad (2) gran salida de par cuando funciona a baja velocidad; tiempo de aceleración y desaceleración Corto; (4) Fuerte capacidad de sobrecarga (5) Respuesta rápida a la rápida rotación hacia adelante y hacia atrás del motor y aceleración y desaceleración.
La siguiente figura muestra la aplicación del convertidor de frecuencia en el husillo de máquinas herramienta CNC:
La conexión entre el convertidor de frecuencia y el dispositivo CNC generalmente incluye: (1) El avance y rotación inversa del dispositivo CNC a la señal del convertidor de frecuencia (2) la señal de velocidad o frecuencia del dispositivo CNC al convertidor de frecuencia, que se puede proporcionar mediante comunicación o simulación (3) la falla y otras señales de estado de la frecuencia; convertidor al dispositivo CNC. Todas las operaciones y retroalimentación del convertidor de frecuencia se pueden programar y mostrar en el panel CNC. Mediante la configuración de las curvas características de entrada y salida de la señal de entrada y la frecuencia establecida dentro del convertidor de frecuencia, el dispositivo CNC puede controlar la velocidad del husillo de manera cómoda y libre. Esta curva característica debe cubrir diferentes configuraciones de señales de voltaje/corriente, acción directa/inversa y unipolar/bipolar para cumplir con los requisitos de rotación rápida hacia adelante y hacia atrás, regulación de velocidad libre y corte de velocidad variable de tornos CNC.
La selección básica del convertidor de frecuencia del husillo debe basarse en los requisitos del accionamiento del husillo. El tipo de convertidor de frecuencia más utilizado en el mercado actualmente es el método de control V/F. El par de baja frecuencia del convertidor de frecuencia que utiliza este método de control no es lo suficientemente grande y la precisión de estabilización de velocidad no es lo suficientemente alta, por lo que sí. No apto para uso en el husillo del torno. Otro tipo de convertidor de frecuencia es un convertidor de frecuencia vectorial. El llamado control vectorial, en términos sencillos, consiste en hacer que la máquina asíncrona de jaula de ardilla tenga un excelente rendimiento operativo y un alto rendimiento de control como un motor de CC. El convertidor de frecuencia, el tamaño, la frecuencia y la fase se utilizan para mantener el flujo magnético dentro del motor en un valor constante y generar el par requerido. Este tipo de inversor tiene un gran par de baja frecuencia, precisión de estabilidad de alta velocidad y velocidad de respuesta rápida. y es más económico que los servosistemas. Es particularmente adecuado para su aplicación en husillos de máquinas herramienta CNC. Los convertidores de frecuencia controlados por vectores se están promoviendo gradualmente en los accionamientos de husillos de máquinas herramienta CNC.
Para el motor de husillo de los tornos CNC, el uso del control vectorial con un convertidor de frecuencia sin sensor de velocidad tiene las siguientes ventajas significativas: los costos de mantenimiento se reducen significativamente, o incluso no requieren mantenimiento; se puede lograr una alta precisión de procesamiento; lograr una fuerte salida de par a baja y alta velocidad.
Los inversores Shilin tienen un rendimiento sobresaliente en estos aspectos. El inversor de husillo eléctrico de alta velocidad de 72000 rpm de la serie SE2 recientemente lanzado es el mejor en corte de vidrio ultrafino, corte de superficies metálicas y otras máquinas herramienta.