Postoji mnogo varijanti i specifikacija CNC alatnih mašina, a metode klasifikacije su takođe različite. Općenito, mogu se klasificirati prema sljedeća četiri principa zasnovana na funkciji i strukturi.
1. Klasifikacija prema upravljačkoj putanji kretanja alatne mašine
⑴ Tačkasto kontrolisana CNC kontrola tačke alatne mašine zahteva samo precizno pozicioniranje pokretnih delova alatne mašine od jedne tačke do druge. Zahtjevi za putanju kretanja između tačaka nisu strogi. Za vrijeme kretanja se ne vrši obrada, a kretanje između koordinatnih osa nije povezano. Kako bi se postiglo brzo i precizno pozicioniranje, pomicanje između dvije točke općenito se prvo kreće brzo, a zatim se polako približava točki pozicioniranja kako bi se osigurala točnost pozicioniranja. Kao što je prikazano na donjoj slici, to je putanja kretanja tačke kontrole.
Alatne mašine sa funkcijama kontrole tačke uglavnom uključuju CNC mašine za bušenje, CNC glodalice, CNC mašine za probijanje, itd. Sa razvojem CNC tehnologije i smanjenjem cena CNC sistema, CNC sistemi koji se koriste isključivo za kontrolu tačke su retki.
⑵ Linearno upravljanje CNC alatnim mašinama Linearno upravljanje CNC alatnim mašinama se nazivaju i alatne CNC mašine za paralelno upravljanje. Njihove karakteristike su da pored preciznog pozicioniranja između kontrolnih tačaka, kontrolišu i brzinu kretanja i rutu (trajektoriju) između dve povezane tačke. Međutim, njihova ruta kretanja je samo paralelna s koordinatnom osom alatne mašine; odnosno postoji samo jedna koordinatna osa koja se kontroliše u isto vreme (tj. nema potrebe za funkcijom izračunavanja interpolacije u CNC sistemu). Tokom procesa pomicanja, alat može rezati određenom brzinom posmaka i općenito može obraditi samo pravokutne i stepeničaste dijelove. Alatne mašine sa funkcijama linearne kontrole uglavnom uključuju relativno jednostavne CNC strugove, CNC glodalice, CNC brusilice, itd. CNC sistem ove alatne mašine se naziva i CNC sistem linearne kontrole. Slično, CNC alatni strojevi koji se koriste isključivo za linearnu kontrolu su rijetki.
⑶ Kontrola konture CNC alatnih mašina
CNC alatne mašine za upravljanje konturom nazivaju se i CNC alatne mašine za kontinuirano upravljanje. Njihove kontrolne karakteristike su da mogu istovremeno kontrolirati pomak i brzinu dvije ili više koordinata kretanja. Da bi se ispunili zahtjevi da relativna putanja kretanja alata duž konture obratka odgovara konturi obrade obratka, kontrola pomaka i kontrola brzine svakog koordinatnog kretanja moraju biti precizno koordinirani prema propisanoj proporcionalnoj vezi. Stoga, u ovoj vrsti upravljanja, CNC uređaj mora imati funkciju interpolacije. Takozvana interpolacija je da opiše oblik prave linije ili luka kroz matematičku obradu interpolacionog operatora u CNC sistemu prema osnovnim podacima koje program unosi (kao što su koordinate krajnje tačke prave, krajnje tačke koordinate luka i središnje koordinate ili polumjer). Odnosno, prilikom izračunavanja, impulsi se distribuiraju na svaki kontroler koordinatne ose prema rezultatima proračuna kako bi se kontrolisalo pomeranje karike svake koordinatne ose kako bi bilo u skladu sa traženom konturom. Tokom kretanja, alat kontinuirano reže površinu obratka, a mogu se obraditi različite ravne linije, lukovi i krivulje. Konturna kontrola putanje obrade. Ova vrsta alatnih mašina uglavnom uključujeCNC strugovi, CNC glodalice, CNC mašine za rezanje žice, obradni centri, itd., a odgovarajući CNC uređaj se zove kontrola konture. Prema različitom broju koordinatnih osa veze koje kontroliše, CNC sistem se može podeliti na sledeće oblike:
① Dvoosno povezivanje: uglavnom se koristi za CNC strugove za obradu rotirajućih površina iliCNC glodanjemašine za obradu zakrivljenih cilindara.
② Dvoosno polupovezivanje: uglavnom se koristi za upravljanje alatnim mašinama s više od tri ose, u kojima se dvije ose mogu povezati, a druga osa se može periodično dovoditi.
③ Povezivanje sa tri ose: Generalno podeljeno u dve kategorije, jedna je veza tri linearne koordinatne ose X/Y/Z, koja se češće koristi u CNC mašinama za glodanje, obradnim centrima, itd. Druga je da pored istovremenog kontrolirajući dvije linearne koordinate u X/Y/Z, on također istovremeno kontrolira rotirajuću koordinatnu os koja se rotira oko jedne od linearnih koordinata sjekire. Na primjer, u obradnom centru za struganje, pored povezivanja uzdužnih (Z-osa) i poprečnih (X-osa) linearnih koordinatnih osa, on također mora istovremeno kontrolirati vezu vretena (C-osa) koji se rotira oko Z-ose.
④ Četiri osi povezivanja: Istovremeno kontrolirajte povezivanje tri linearne koordinatne ose X/Y/Z i rotirajuće koordinatne ose.
⑤ Petoosno povezivanje: Pored istovremene kontrole povezivanja tri linearne koordinatne ose X/Y/Z. Također istovremeno kontrolira dvije koordinatne ose, A, B i C, koje se rotiraju oko ovih linearnih koordinatnih osa, formirajući istovremenu kontrolu petoosnog povezivanja. U ovom trenutku, alat se može postaviti u bilo kojem smjeru u prostoru. Na primjer, alat se kontrolira da se okreće oko x-ose i y-ose u isto vrijeme, tako da alat uvijek održava normalan smjer s površinom konture koja se obrađuje na svojoj točki rezanja kako bi se osigurala glatkoća obrađena površina poboljšava njenu tačnost obrade i efikasnost obrade i smanjuje hrapavost obrađene površine.
2. Klasifikacija metodom servo upravljanja
⑴ Servo pogon za CNC alatne mašine za upravljanje otvorenom petljom je otvoren; odnosno ne postoji uređaj za povratnu informaciju. Generalno, njegov pogonski motor je koračni motor. Glavna karakteristika koračnog motora je da motor rotira za korak koraka svaki put kada upravljački krug promijeni signal komandnog impulsa, a sam motor ima sposobnost samozaključavanja. Signal naredbe za ubacivanje koji izlazi iz CNC sistema kontrolira pogonski krug kroz razdjelnik impulsa. On kontrolira pomak koordinata promjenom broja impulsa, kontrolira brzinu pomaka promjenom frekvencije impulsa i kontrolira smjer pomaka promjenom reda raspodjele impulsa. Stoga su najveće karakteristike ove metode upravljanja zgodna kontrola, jednostavna struktura i niska cijena. Tok komandnog signala koji izdaje CNC sistem je jednosmjeran, tako da ne postoji problem stabilnosti upravljačkog sistema. Međutim, budući da se greška mehaničkog prijenosa ne ispravlja povratnom spregom, tačnost pomaka nije visoka. Sve rane CNC mašine alatke su usvojile ovu metodu kontrole, ali je stopa kvarova bila relativno visoka. Trenutno, zbog poboljšanja pogonskog kruga, još uvijek se široko koristi. Posebno u mojoj zemlji, opšti ekonomski CNC sistemi i CNC transformacija stare opreme uglavnom usvajaju ovu metodu upravljanja. Osim toga, ovaj način upravljanja može se konfigurirati sa mikroračunarom sa jednim čipom ili jednopločnim računarom kao CNC uređajem, što smanjuje cijenu cijelog sistema.
⑵ Alatne mašine za kontrolu zatvorene petlje Servo pogon ovog tipa CNC alatnih mašina radi u režimu upravljanja sa povratnom spregom zatvorene petlje. Njegov pogonski motor može koristiti DC ili AC servo motore i treba ga konfigurirati s povratnom informacijom o položaju i brzinom. Stvarni pomak pokretnih dijelova se detektuje u bilo kojem trenutku tokom obrade i na vrijeme se vraća u komparator u CNC sistemu. Uspoređuje se sa komandnim signalom dobivenim operacijom interpolacije, a razlika se koristi kao kontrolni signal servo pogona, koji pokreće komponentu pomaka kako bi se eliminirala greška pomaka. Prema lokaciji ugradnje elementa za detekciju povratne informacije o položaju i korištenog uređaja za povratnu informaciju, podijeljen je u dva načina upravljanja: potpuno zatvorena petlja i polu-zatvorena petlja.
① Potpuna kontrola u zatvorenoj petlji Kao što je prikazano na slici, njegov uređaj za povratnu informaciju o položaju koristi element za detekciju linearnog pomaka (trenutno općenito rešetkasto ravnalo) instaliran na sjedištu alatne mašine, odnosno direktno detektuje linearni pomak alatne mašine koordinate. Greška prijenosa u cijelom mehaničkom lancu prijenosa od motora do sedla alatne mašine može se eliminisati povratnom spregom, čime se postiže visoka statička tačnost pozicioniranja alatne mašine. Međutim, budući da su karakteristike trenja, krutost i zazor mnogih karika mehaničkog prijenosa u cijeloj kontrolnoj petlji nelinearni, dinamičko vrijeme odziva cijelog lanca mehaničkog prijenosa je vrlo veliko u usporedbi s vremenom električnog odziva. To donosi velike poteškoće u korekciji stabilnosti cijelog sistema zatvorene petlje, a dizajn i podešavanje sistema su također prilično komplikovani. Stoga se ova metoda upravljanja potpuno zatvorene petlje uglavnom koristi za CNC koordinatne strojeve iCNC preciznostbrusilice sa visokim zahtevima za preciznost.
② Kontrola u polu-zatvorenoj petlji Kao što je prikazano na slici, povratna informacija o položaju koristi element za detekciju ugla (trenutno uglavnom enkoderi, itd.), koji je direktno instaliran na servo motor ili kraj vodećeg zavrtnja. Budući da većina mehaničkih prijenosnih veza nije uključena u zatvorenu petlju sistema, poziva se da dobije stabilniju kontrolnu karakteristiku. Greške mehaničkog prenosa, kao što su vodeći zavrtnji, ne mogu se ispraviti u bilo kom trenutku putem povratne sprege, ali se metode softverske konstantne kompenzacije mogu koristiti kako bi se na odgovarajući način poboljšala njihova tačnost. Trenutno, većina alatnih CNC mašina koristi metode kontrole poluzatvorene petlje
⑶ CNC alatne mašine za hibridno upravljanje selektivno koncentrišu karakteristike gore navedenih metoda upravljanja kako bi formirale hibridnu upravljačku shemu. Kao što je već spomenuto, budući da metoda upravljanja u otvorenom krugu ima dobru stabilnost, nisku cijenu, lošu preciznost, a puna stabilnost zatvorene petlje je loša, kako bi se međusobno kompenzirali i ispunili zahtjevi upravljanja određenim alatnim mašinama, hibrid treba usvojiti metod kontrole. Dvije najčešće korištene metode su tip kompenzacije otvorene petlje i tip kompenzacije polu-zatvorene petlje
3. Klasifikacija prema funkcionalnom nivou CNC sistema
Prema funkcionalnom nivou CNC sistema, CNC sistem se obično deli u tri kategorije: niski, srednji i visoki. Ova metoda klasifikacije se češće koristi u mojoj zemlji. Granice tri nivoa niskog, srednjeg i visokog su relativne, a standardi klasifikacije će biti različiti u različitim periodima. Sudeći po dosadašnjem stepenu razvoja, različite vrste CNC sistema se prema pojedinim funkcijama i pokazateljima mogu podijeliti u tri kategorije: niske, srednje i visoke. Među njima, srednji i vrhunski se općenito nazivaju CNC s punom funkcijom ili standardni CNC.
⑴ Rezanje metala odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste različite procese rezanja kao što su tokarenje, glodanje, udar, razvrtanje, bušenje, brušenje i blanjanje. Može se podijeliti u sljedeće dvije kategorije.
① Obične CNC mašine alatke, kao što su CNC strugovi, CNC glodalice, CNC brusilice, itd.
② Glavna karakteristika obradnog centra je biblioteka alata sa mehanizmom za automatsku promjenu alata; radni komad je jednom stegnut. Nakon stezanja, razni alati se automatski zamjenjuju, a različiti procesi kao što su glodanje (struganje), razvrtanje, bušenje i urezivanje se kontinuirano izvode na istoj alatnoj mašini na svakoj obradnoj površini radnog komada, kao što su (izgradnja/glodanje) obradni centri , centri za tokarenje, centri za bušenje, itd.
⑵ Oblikovanje metala odnosi se na CNC alatne mašine koje koriste procese oblikovanja kao što su ekstruzija, probijanje, prešanje i izvlačenje. Najčešće korištene uključuju CNC preše, CNC mašine za savijanje, CNC mašine za savijanje cevi, CNC mašine za predenje itd.
⑶ Posebna obrada uglavnom uključuje CNC žičanu EDM, CNC EDM mašine za oblikovanje, CNC mašine za sečenje plamenom, CNC mašine za lasersku obradu itd.
⑷ Proizvodi za mjerenje i crtanje uglavnom uključuju trokoordinatne mjerne mašine, CNC mašine za podešavanje alata, CNC plotere itd.
Vrijeme objave: 05.12.2024