Postoji mnogo varijanti i specifikacija CNC alatnih strojeva, a metode klasifikacije su također različite. Općenito, mogu se klasificirati prema sljedeća četiri principa na temelju funkcije i strukture.
1. Klasifikacija prema upravljačkoj trajektoriji kretanja alatnog stroja
⑴ Kontrola točke CNC alatnog stroja s točkastim upravljanjem zahtijeva samo točno pozicioniranje pokretnih dijelova alatnog stroja s jedne točke na drugu. Zahtjevi za putanju gibanja između točaka nisu strogi. Tijekom kretanja ne vrši se obrada, a kretanje između koordinatnih osi je nepovezano. Kako bi se postiglo brzo i točno pozicioniranje, kretanje pomaka 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 kontrole točke.
Alatni strojevi s funkcijama upravljanja točkama uglavnom uključuju CNC strojeve za bušenje, CNC glodalice, CNC strojeve za probijanje, itd. S razvojem CNC tehnologije i smanjenjem cijena CNC sustava, CNC sustavi koji se koriste isključivo za upravljanje točkama su rijetki.
⑵ CNC alatni strojevi s linearnim upravljanjem CNC alatni strojevi s linearnim upravljanjem nazivaju se i CNC alatni strojevi s paralelnim upravljanjem. Njihove karakteristike su da osim točnog pozicioniranja između kontrolnih točaka, kontroliraju i brzinu kretanja i rutu (putaju) između dvije povezane točke. Međutim, njihova ruta kretanja samo je paralelna s koordinatnom osi alatnog stroja; to jest, postoji samo jedna koordinatna os koja se kontrolira u isto vrijeme (to jest, nema potrebe za funkcijom izračuna interpolacije u CNC sustavu). Tijekom procesa pomaka, alat može rezati određenom brzinom posmaka i općenito može obrađivati samo pravokutne i stepenaste dijelove. Alatni strojevi s funkcijama linearnog upravljanja uglavnom uključuju relativno jednostavne CNC tokarilice, CNC glodalice, CNC brusilice itd. CNC sustav ovog alatnog stroja naziva se i CNC sustav linearnog upravljanja. Slično tome, rijetki su CNC alatni strojevi koji se koriste isključivo za linearno upravljanje.
⑶ CNC alatni strojevi za upravljanje konturom
CNC alatni strojevi za konturno upravljanje nazivaju se i CNC alatni strojevi za kontinuirano upravljanje. Njihove karakteristike upravljanja su da mogu istovremeno kontrolirati pomak i brzinu dviju ili više koordinata gibanja. Kako bi se zadovoljili zahtjevi da relativna trajektorija gibanja alata duž konture obratka zadovoljava konturu obrade obratka, kontrola pomaka i kontrola brzine svakog koordinatnog gibanja moraju biti točno koordinirani prema propisanom proporcionalnom odnosu. Stoga, kod ove vrste upravljanja, CNC uređaj mora imati funkciju interpolacije. Takozvana interpolacija je za opisivanje oblika ravne crte ili luka kroz matematičku obradu operatora interpolacije u CNC sustavu prema osnovnim podacima koje unosi program (kao što su krajnje koordinate ravne crte, krajnja točka koordinate luka i koordinate središta ili polumjer). To jest, tijekom izračuna, impulsi se distribuiraju na svaki kontroler koordinatne osi u skladu s rezultatima izračuna kako bi se kontrolirao pomak povezivanja svake koordinatne osi kako bi bio u skladu s potrebnom konturom. Tijekom kretanja, alat kontinuirano reže površinu izratka, a mogu se obrađivati različite ravne linije, lukovi i krivulje. Putanja obrade konturne kontrole. Ova vrsta alatnih strojeva uglavnom uključujeCNC tokarilice, CNC glodalice, CNC strojevi za rezanje žice, obradni centri itd., a odgovarajući CNC uređaj naziva se konturna kontrola. Prema različitom broju koordinatnih osi povezivanja koje kontrolira, CNC sustav se može podijeliti u sljedeće oblike:
① Veza s dvije osi: uglavnom se koristi za CNC tokarilice za obradu rotirajućih površina iliCNC glodanjestrojevi za obradu zakrivljenih cilindara.
② Dvoosna polupovezanost: uglavnom se koristi za upravljanje alatnim strojevima s više od tri osi, u kojima se dvije osi mogu povezati, a druga se os može povremeno pomicati.
③ Povezivanje s tri osi: Općenito podijeljeno u dvije kategorije, jedna je veza triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z, koja se češće koristi u CNC glodalicama, obradnim centrima itd. Druga je da uz istovremeno kontrolirajući dvije linearne koordinate u X/Y/Z, također istovremeno kontrolira rotirajuću koordinatnu os koja rotira oko jedne od linearnih koordinata sjekire. Na primjer, u obradnom centru za tokarenje, osim veze uzdužne (Z-os) i poprečne (X-os) linearne koordinatne osi, također treba istovremeno kontrolirati vezu vretena (C-os) koje rotira oko Z-osi.
④ Povezivanje u četiri osi: Istodobno kontrolirajte povezivanje triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z i rotirajuće koordinatne osi.
⑤ Povezivanje s pet osi: Uz istovremenu kontrolu povezivanja triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z. Također istovremeno kontrolira dvije koordinatne osi, A, B i C, koje se okreću oko ovih linearnih koordinatnih osi, tvoreći istodobnu kontrolu povezivanja pet osi. U ovom trenutku, alat se može postaviti u bilo kojem smjeru u prostoru. Na primjer, alat se kontrolira da se vrti oko x-osi i y-osi u isto vrijeme tako da alat uvijek održava normalni smjer s konturnom površinom koja se obrađuje na svojoj točki rezanja kako bi se osigurala glatkoća obrađene površine poboljšati svoju točnost obrade i učinkovitost obrade i smanjiti hrapavost obrađene površine.
2. Klasifikacija prema metodi servo upravljanja
⑴ Pokretni servo pogon CNC alatnih strojeva s otvorenom petljom je otvorene petlje; to jest, ne postoji povratni uređaj za otkrivanje. Općenito, njegov pogonski motor je koračni motor. Glavna značajka koračnog motora je da se motor zakrene za jedan kut svaki put kada upravljački krug promijeni signal naredbenog impulsa, a sam motor ima sposobnost samozaključavanja. Izlaz signala naredbe za napredovanje iz CNC sustava upravlja pogonskim krugom kroz razdjelnik impulsa. Kontrolira koordinatni pomak promjenom broja impulsa, kontrolira brzinu pomaka promjenom frekvencije impulsa i kontrolira smjer pomaka promjenom rasporeda impulsa. Stoga su najveća svojstva ovog načina upravljanja praktično upravljanje, jednostavna struktura i niska cijena. Tok naredbenog signala koji izdaje CNC sustav je jednosmjeran, tako da nema problema sa stabilnošću za upravljački sustav. Međutim, budući da se pogreška mehaničkog prijenosa ne ispravlja povratnom spregom, točnost pomaka nije visoka. Svi rani CNC alatni strojevi usvojili su ovu metodu upravljanja, ali je stopa kvarova bila relativno visoka. Trenutno se, zbog poboljšanja pogonskog kruga, još uvijek široko koristi. Osobito u mojoj zemlji, opći ekonomski CNC sustavi i CNC transformacija stare opreme uglavnom usvajaju ovu metodu upravljanja. Osim toga, ovaj način upravljanja može se konfigurirati s mikroračunalom s jednim čipom ili računalom s jednom pločom kao CNC uređajem, što smanjuje cijenu cijelog sustava.
⑵ Alatni strojevi za upravljanje zatvorenom petljom. Servo pogon posmaka ove vrste CNC alatnog stroja radi u načinu upravljanja zatvorenom petljom. Njegov pogonski motor može koristiti istosmjerne ili izmjenične servo motore i treba ga konfigurirati s povratnom informacijom o položaju i brzini. Stvarni pomak pokretnih dijelova detektira se u bilo kojem trenutku tijekom obrade i na vrijeme se vraća u komparator u CNC sustavu. Uspoređuje se s naredbenim signalom dobivenim operacijom interpolacije, a razlika se koristi kao upravljački signal servo pogona, koji pokreće komponentu pomaka kako bi se eliminirala pogreška pomaka. Prema mjestu ugradnje elementa za detekciju povratne informacije o položaju i korištenom uređaju za povratnu spregu, podijeljen je u dva načina upravljanja: potpuno zatvorena petlja i poluzatvorena petlja.
① Potpuna kontrola zatvorene petlje Kao što je prikazano na slici, njegov uređaj za povratnu informaciju o položaju koristi element za detekciju linearnog pomaka (trenutno uglavnom rešetkasto ravnalo) instaliran na sedlu alatnog stroja, to jest, izravno otkriva linearni pomak alatnog stroja koordinate. Pogreška prijenosa u cijelom lancu mehaničkog prijenosa od motora do sedla alatnog stroja može se eliminirati povratnom spregom, čime se postiže visoka statička točnost pozicioniranja alatnog stroja. Međutim, budući da su karakteristike trenja, krutost i zazor mnogih karika mehaničkog prijenosa u cijeloj regulacijskoj petlji nelinearne, vrijeme dinamičkog odziva cijelog lanca mehaničkog prijenosa je vrlo veliko u usporedbi s vremenom električnog odziva. To donosi velike poteškoće u korekciji stabilnosti cijelog sustava zatvorene petlje, a projektiranje i podešavanje sustava također su prilično komplicirani. Stoga se ova metoda potpunog upravljanja zatvorenom petljom uglavnom koristi za CNC koordinatne strojeve iCNC preciznostbrusilice s visokim zahtjevima za preciznošću.
② Kontrola poluzatvorene petlje Kao što je prikazano na slici, njegova povratna informacija o položaju koristi element za detekciju kuta (trenutačno uglavnom enkoderi, itd.), koji je izravno instaliran na servo motoru ili na kraju vodećeg vijka. Budući da većina veza mehaničkog prijenosa nije uključena u zatvorenu petlju sustava, potrebno je postići stabilniju karakteristiku upravljanja. Pogreške mehaničkog prijenosa, kao što su vodeći vijci, ne mogu se ispraviti u bilo kojem trenutku putem povratne informacije, ali se softverske metode konstantne kompenzacije mogu koristiti za odgovarajuće poboljšanje njihove točnosti. Trenutačno većina CNC alatnih strojeva koristi metode upravljanja poluzatvorenom petljom
⑶ CNC alatni strojevi za hibridno upravljanje selektivno koncentriraju karakteristike gore navedenih metoda upravljanja kako bi formirali hibridnu shemu upravljanja. Kao što je gore spomenuto, budući da metoda upravljanja otvorenom petljom ima dobru stabilnost, nisku cijenu, lošu točnost, a potpuna stabilnost zatvorene petlje je loša, kako bi se međusobno kompenzirale i zadovoljile zahtjeve upravljanja određenim alatnim strojevima, hibrid treba usvojiti metodu kontrole. Dvije najčešće korištene metode su tip kompenzacije otvorene petlje i tip kompenzacije poluzatvorene petlje
3. Klasifikacija prema funkcionalnoj razini CNC sustava
Prema funkcionalnoj razini CNC sustava, CNC sustav se obično dijeli u tri kategorije: niska, srednja i visoka. Ova metoda klasifikacije se češće koristi u mojoj zemlji. Granice tri razine niske, srednje i visoke su relativne, a standardi klasifikacije bit će različiti u različitim razdobljima. Sudeći prema trenutnom stupnju razvoja, različite vrste CNC sustava mogu se podijeliti u tri kategorije: niske, srednje i visoke, prema nekim funkcijama i pokazateljima. Među njima, srednje i visoke klase općenito se nazivaju full-function CNC ili standardni CNC.
⑴ Rezanje metala odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste različite postupke rezanja kao što su tokarenje, glodanje, udar, razvrtanje, bušenje, brušenje i blanjanje. Može se podijeliti u sljedeće dvije kategorije.
① Obični CNC alatni strojevi, kao što su CNC tokarilice, CNC glodalice, CNC brusilice itd.
② Glavna značajka obradnog centra je biblioteka alata s mehanizmom za automatsku promjenu alata; obradak se jednom steže. Nakon stezanja, različiti alati se automatski zamjenjuju, a različiti procesi kao što su glodanje (tokarenje), razvrtanje, bušenje i narezivanje se kontinuirano izvode na istom alatnom stroju na svakoj obradnoj površini izratka, kao što su (izgradnja/glodanje) obradni centri , centri za tokarenje, centri za bušenje itd.
⑵ Oblikovanje metala odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste procese oblikovanja kao što su ekstruzija, probijanje, prešanje i izvlačenje. Uobičajeno korišteni uključuju CNC preše, CNC strojeve za savijanje, CNC strojeve za savijanje cijevi, CNC strojeve za predenje itd.
⑶ Posebna obrada uglavnom uključuje CNC EDM žicu, CNC EDM strojeve za oblikovanje, CNC strojeve za rezanje plamenom, CNC strojeve za lasersku obradu itd.
⑷ Proizvodi za mjerenje i crtanje uglavnom uključuju trokoordinatne mjerne strojeve, CNC strojeve za podešavanje alata, CNC crtače itd.
Vrijeme objave: 5. prosinca 2024