Hi ha moltes varietats i especificacions de màquines eina CNC, i els mètodes de classificació també són diferents. En general, es poden classificar segons els quatre principis següents basats en funció i estructura.
1. Classificació per la trajectòria de control del moviment de la màquina-eina
⑴ El control de punts de la màquina-eina CNC controlada només requereix el posicionament precís de les parts mòbils de la màquina-eina d'un punt a un altre. Els requisits per a la trajectòria de moviment entre punts no són estrictes. No es realitza cap processament durant el moviment i el moviment entre els eixos de coordenades no està relacionat. Per aconseguir un posicionament ràpid i precís, el moviment de desplaçament entre dos punts generalment es mou ràpidament primer i després s'acosta lentament al punt de posicionament per garantir la precisió del posicionament. Com es mostra a la figura següent, és la trajectòria de moviment del control de punts.
Les màquines eina amb funcions de control de punts inclouen principalment màquines de perforació CNC, fresadores CNC, punxonadores CNC, etc. Amb el desenvolupament de la tecnologia CNC i la reducció dels preus del sistema CNC, els sistemes CNC utilitzats únicament per al control de punts són rars.
⑵ Màquines eina CNC de control lineal Les màquines eina CNC de control lineal també s'anomenen màquines eina CNC de control paral·lel. Les seves característiques són que, a més del posicionament precís entre punts de control, també controlen la velocitat de moviment i el recorregut (trajectòria) entre dos punts relacionats. Tanmateix, el seu recorregut de moviment és només paral·lel a l'eix de coordenades de la màquina-eina; és a dir, només hi ha un eix de coordenades controlat al mateix temps (és a dir, no cal una funció de càlcul d'interpolació al sistema CNC). Durant el procés de desplaçament, l'eina pot tallar a una velocitat d'alimentació especificada i, generalment, només pot processar peces rectangulars i en forma de pas. Les màquines eina amb funcions de control lineal inclouen principalment torns CNC relativament senzills, fresadores CNC, rectificadores CNC, etc. El sistema CNC d'aquesta màquina eina també s'anomena sistema CNC de control lineal. De la mateixa manera, les màquines eina CNC utilitzades únicament per al control lineal són rares.
⑶ Màquines-eina CNC de control de contorns
Les màquines eina CNC de control de contorns també s'anomenen màquines eina CNC de control continu. Les seves característiques de control són que poden controlar simultàniament el desplaçament i la velocitat de dues o més coordenades de moviment. Per complir amb els requisits que la trajectòria de moviment relatiu de l'eina al llarg del contorn de la peça compleixi amb el contorn de processament de la peça, el control de desplaçament i el control de velocitat de cada moviment de coordenades s'han de coordinar amb precisió d'acord amb la relació proporcional prescrita. Per tant, en aquest tipus de control, el dispositiu CNC ha de tenir una funció d'interpolació. L'anomenada interpolació és descriure la forma d'una línia recta o arc mitjançant el processament matemàtic de l'operador d'interpolació al sistema CNC segons les dades bàsiques introduïdes pel programa (com ara les coordenades del punt final d'una línia recta, el punt final). coordenades d'un arc i les coordenades centrals o radi). És a dir, mentre es calcula, els polsos es distribueixen a cada controlador d'eix de coordenades segons els resultats del càlcul per controlar el desplaçament de l'enllaç de cada eix de coordenades per ser coherent amb el contorn requerit. Durant el moviment, l'eina talla contínuament la superfície de la peça i es poden processar diverses línies rectes, arcs i corbes. Trajecte de mecanitzat de control de contorns. Aquest tipus de màquina-eina inclou principalmentTorns CNC, fresadores CNC, màquines de tall de filferro CNC, centres de mecanitzat, etc., i el seu corresponent dispositiu CNC s'anomena control de contorn. Segons el nombre diferent d'eixos de coordenades d'enllaç que controla, el sistema CNC es pot dividir en les formes següents:
① Enganxament de dos eixos: s'utilitza principalment per als torns CNC per processar superfícies giratòries oFresat CNCmàquines per processar cilindres corbats.
② Semiengranatge de dos eixos: s'utilitza principalment per al control de màquines-eina amb més de tres eixos, en els quals es poden enllaçar dos eixos i l'altre eix es pot alimentar periòdicament.
③ Enllaç de tres eixos: generalment dividit en dues categories, una és l'enllaç de tres eixos de coordenades lineals X/Y/Z, que s'utilitza més habitualment en fresadores CNC, centres de mecanitzat, etc. L'altre és que, a més de simultàniament controlant dues coordenades lineals en X/Y/Z, també controla simultàniament l'eix de coordenades giratòria que gira al voltant d'un dels eixos de coordenades lineals. Per exemple, en un centre de mecanitzat de tornejat, a més de l'enllaç dels eixos de coordenades lineals longitudinal (eix Z) i transversal (eix X), també cal controlar simultàniament l'enllaç de l'eix (eix C) girant. al voltant de l'eix Z.
④ Enllaç de quatre eixos: controleu simultàniament l'enllaç de tres eixos de coordenades lineals X/Y/Z i un eix de coordenades giratoris.
⑤ Enllaç de cinc eixos: a més de controlar simultàniament l'enllaç dels tres eixos de coordenades lineals X/Y/Z. També controla simultàniament dos dels eixos de coordenades, A, B i C, que giren al voltant d'aquests eixos de coordenades lineals, formant un control simultani de l'enllaç de cinc eixos. En aquest moment, l'eina es pot configurar en qualsevol direcció de l'espai. Per exemple, l'eina es controla per girar al voltant de l'eix X i l'eix Y al mateix temps, de manera que l'eina sempre mantingui la direcció normal amb la superfície del contorn processant-se al seu punt de tall per garantir la suavitat de la La superfície processada millora la seva precisió i eficiència de processament i redueix la rugositat de la superfície processada.
2. Classificació per mètode de servocontrol
⑴ El servoaccionament d'alimentació de les màquines eina CNC de control de llaç obert és de llaç obert; és a dir, no hi ha cap dispositiu de retroalimentació de detecció. En general, el seu motor de conducció és un motor pas a pas. La característica principal del motor pas a pas és que el motor gira un angle de pas cada vegada que el circuit de control canvia el senyal de pols de comandament i el propi motor té capacitat d'autobloqueig. El senyal de comandament d'alimentació emès pel sistema CNC controla el circuit d'accionament a través del distribuïdor de polsos. Controla el desplaçament de coordenades canviant el nombre de polsos, controla la velocitat de desplaçament canviant la freqüència dels polsos i controla la direcció del desplaçament canviant l'ordre de distribució dels polsos. Per tant, les característiques més importants d'aquest mètode de control són un control convenient, una estructura senzilla i un preu baix. El flux de senyal de comandament emès pel sistema CNC és unidireccional, de manera que no hi ha cap problema d'estabilitat per al sistema de control. Tanmateix, com que l'error de la transmissió mecànica no es corregeix per retroalimentació, la precisió del desplaçament no és alta. Les primeres màquines eina CNC van adoptar aquest mètode de control, però la taxa de fallada era relativament alta. Actualment, a causa de la millora del circuit d'accionament, encara s'utilitza àmpliament. Especialment al meu país, els sistemes CNC econòmics generals i la transformació CNC d'equips antics adopten principalment aquest mètode de control. A més, aquest mètode de control es pot configurar amb un microordinador d'un sol xip o un ordinador d'una sola placa com a dispositiu CNC, la qual cosa redueix el preu de tot el sistema.
⑵ Màquines-eina de control de llaç tancat El servoaccionament d'alimentació d'aquest tipus de màquina-eina CNC funciona en un mode de control de retroalimentació de llaç tancat. El seu motor d'accionament pot utilitzar servomotors de CC o CA i s'ha de configurar amb retroalimentació de posició i retroalimentació de velocitat. El desplaçament real de les peces mòbils es detecta en qualsevol moment durant el processament i es retorna a temps al comparador del sistema CNC. Es compara amb el senyal de comandament obtingut per l'operació d'interpolació i la diferència s'utilitza com a senyal de control del servoaccionament, que impulsa el component de desplaçament per eliminar l'error de desplaçament. Segons la ubicació d'instal·lació de l'element de detecció de retroalimentació de posició i el dispositiu de retroalimentació utilitzat, es divideix en dos modes de control: bucle tancat complet i bucle semitancat.
① Control complet de llaç tancat Tal com es mostra a la figura, el seu dispositiu de retroalimentació de posició utilitza un element de detecció de desplaçament lineal (actualment, generalment, un regle de reixeta) instal·lat a la cadira de la màquina-eina, és a dir, detecta directament el desplaçament lineal de la màquina-eina. coordenades. L'error de transmissió en tota la cadena de transmissió mecànica des del motor fins a la cadira de la màquina-eina es pot eliminar mitjançant la retroalimentació, obtenint així una alta precisió de posicionament estàtic de la màquina-eina. Tanmateix, com que les característiques de fricció, rigidesa i espai lliure de molts enllaços de transmissió mecànica en tot el bucle de control són no lineals, el temps de resposta dinàmica de tota la cadena de transmissió mecànica és molt gran en comparació amb el temps de resposta elèctrica. Això comporta grans dificultats per a la correcció de l'estabilitat de tot el sistema de bucle tancat, i el disseny i l'ajust del sistema també són força complicats. Per tant, aquest mètode de control de bucle tancat complet s'utilitza principalment per a màquines de coordenades CNC iPrecisió CNCrectificadores amb requisits d'alta precisió.
② Control de llaç semi-tancat Com es mostra a la figura, la seva retroalimentació de posició utilitza un element de detecció d'angle (actualment, principalment codificadors, etc.), que s'instal·la directament al servomotor o a l'extrem del cargol. Com que la majoria dels enllaços de transmissió mecànica no estan inclosos en el bucle tancat del sistema, es demana obtenir una característica de control més estable. Els errors de transmissió mecànica, com ara els cargols de plom, no es poden corregir en cap moment mitjançant la retroalimentació, però es poden utilitzar mètodes de compensació constant de programari per millorar-ne adequadament la precisió. Actualment, la majoria de les màquines eina CNC utilitzen mètodes de control de llaç semitancat
⑶ Les màquines eina CNC de control híbrid concentren selectivament les característiques dels mètodes de control anteriors per formar un esquema de control híbrid. Com s'ha esmentat anteriorment, atès que el mètode de control de llaç obert té una bona estabilitat, baix cost, poca precisió i l'estabilitat total del llaç tancat és deficient, per tal de compensar-se mútuament i complir els requisits de control de determinades màquines-eina, un híbrid s'ha d'adoptar un mètode de control. Els dos mètodes més utilitzats són el tipus de compensació de llaç obert i el tipus de compensació de llaç semitancat
3. Classificació pel nivell funcional del sistema CNC
Segons el nivell funcional del sistema CNC, el sistema CNC normalment es divideix en tres categories: baix, mitjà i alt. Aquest mètode de classificació s'utilitza més habitualment al meu país. Els límits dels tres nivells de baix, mitjà i alt són relatius i els estàndards de classificació seran diferents en diferents períodes. A jutjar pel nivell de desenvolupament actual, diversos tipus de sistemes CNC es poden dividir en tres categories: baix, mitjà i alt, segons algunes funcions i indicadors. Entre ells, la gamma mitjana i alta s'anomenen generalment CNC de funció completa o CNC estàndard.
⑴ El tall de metall es refereix a les màquines eina CNC que utilitzen diversos processos de tall com ara tornejat, fresat, impacte, escariat, trepat, rectificat i planejat. Es pot dividir en les dues categories següents.
① Màquines-eina CNC ordinàries, com ara torns CNC, fresadores CNC, rectificadores CNC, etc.
② La característica principal del centre de mecanitzat és la biblioteca d'eines amb un mecanisme de canvi automàtic d'eines; la peça de treball es subjecta una vegada. Després de la subjecció, es substitueixen automàticament diverses eines i diversos processos com ara fresat (tornejat), escariat, trepat i roscat es realitzen contínuament a la mateixa màquina-eina a cada superfície de processament de la peça, com ara centres de mecanitzat (construcció/fresat) , centres de tornejat, centres de perforació, etc.
⑵ El conformat metàl·lic es refereix a les màquines eina CNC que utilitzen processos de conformació com ara l'extrusió, el punxonat, el premsat i el dibuix. Els que s'utilitzen habitualment inclouen premses CNC, màquines de doblegar CNC, màquines de doblegar tubs CNC, màquines de filar CNC, etc.
⑶ El processament especial inclou principalment EDM per fil CNC, màquines de conformació CNC EDM, màquines de tall de flama CNC, màquines de processament làser CNC, etc.
⑷ Els productes de mesura i dibuix inclouen principalment màquines de mesura de tres coordenades, màquines de configuració d'eines CNC, plotters CNC, etc.
Hora de publicació: 05-12-2024