CNC հաստոցների դասակարգման համապարփակ ուղեցույց

Գոյություն ունեն CNC հաստոցների բազմաթիվ տեսակներ և բնութագրեր, և դասակարգման մեթոդները նույնպես տարբեր են: Ընդհանուր առմամբ, դրանք կարող են դասակարգվել ըստ հետևյալ չորս սկզբունքների՝ հիմնված գործառույթի և կառուցվածքի վրա:

1. Դասակարգում ըստ հաստոցների շարժման կառավարման հետագծի

⑴ Կետով կառավարվող CNC հաստոցների կետային կառավարումը պահանջում է միայն հաստոցների շարժվող մասերի ճշգրիտ դիրքավորումը մի կետից մյուսը: Կետերի միջև շարժման հետագծի պահանջները խիստ չեն: Շարժման ընթացքում ոչ մի մշակում չի կատարվում, իսկ կոորդինատային առանցքների միջև շարժումը կապ չունի։ Արագ և ճշգրիտ դիրքավորման հասնելու համար երկու կետերի միջև տեղաշարժը սովորաբար սկզբում արագ է շարժվում, այնուհետև դանդաղ մոտենում է դիրքավորման կետին՝ ապահովելու դիրքավորման ճշգրտությունը: Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, դա կետային կառավարման շարժման հետագիծն է:

Կետային կառավարման գործառույթներով հաստոցները հիմնականում ներառում են CNC հորատման մեքենաներ, CNC ֆրեզերային մեքենաներ, CNC դակիչ մեքենաներ և այլն: CNC տեխնոլոգիայի զարգացման և CNC համակարգերի գների իջեցման հետ մեկտեղ հազվադեպ են CNC համակարգերը, որոնք օգտագործվում են բացառապես կետային հսկողության համար:

⑵ Գծային կառավարման CNC հաստոցներ Գծային կառավարման CNC հաստոցները կոչվում են նաև զուգահեռ հսկողության CNC հաստոցներ: Նրանց բնութագրերն այն են, որ բացի հսկիչ կետերի միջև ճշգրիտ դիրքավորումից, նրանք նաև վերահսկում են շարժման արագությունը և երթուղին (հետագիծը) երկու հարակից կետերի միջև: Այնուամենայնիվ, դրանց շարժման երթուղին միայն զուգահեռ է հաստոցների կոորդինատային առանցքին. այսինքն՝ միաժամանակ կառավարվում է միայն մեկ կոորդինատային առանցք (այսինքն՝ CNC համակարգում ինտերպոլացիայի հաշվարկման ֆունկցիայի կարիք չկա)։ Տեղաշարժման գործընթացում գործիքը կարող է կտրել որոշակի սնուցման արագությամբ և, ընդհանուր առմամբ, կարող է մշակել միայն ուղղանկյուն և աստիճանաձև մասեր: Գծային կառավարման գործառույթներով հաստոցները հիմնականում ներառում են համեմատաբար պարզ CNC խառատահաստոցներ, CNC ֆրեզերային հաստոցներ, CNC սրճիչներ և այլն: Այս հաստոցների CNC համակարգը կոչվում է նաև գծային կառավարման CNC համակարգ: Նմանապես, CNC հաստոցները, որոնք օգտագործվում են բացառապես գծային հսկողության համար, հազվադեպ են:

⑶ Եզրագծային կառավարման CNC հաստոցներ

 

Եզրագծային կառավարման CNC հաստոցները կոչվում են նաև շարունակական հսկողության CNC հաստոցներ: Նրանց կառավարման առանձնահատկություններն այն են, որ նրանք կարող են միաժամանակ վերահսկել շարժման երկու կամ ավելի կոորդինատների տեղաշարժը և արագությունը: Որպեսզի բավարարվեն այն պահանջները, որ գործիքի հարաբերական շարժման հետագիծը աշխատանքային մասի եզրագծի երկայնքով համապատասխանում է մշակման եզրագծին, յուրաքանչյուր կոորդինատային շարժման տեղաշարժի հսկողությունը և արագության վերահսկումը պետք է ճշգրտորեն համակարգված լինեն՝ համաձայն սահմանված համամասնական հարաբերակցության: Հետևաբար, այս տեսակի հսկողության դեպքում CNC սարքը պետք է ունենա ինտերպոլացիայի գործառույթ: Այսպես կոչված ինտերպոլացիա է նկարագրում ուղիղ գծի կամ աղեղի ձևը CNC համակարգում ինտերպոլացիայի օպերատորի մաթեմատիկական մշակման միջոցով՝ համաձայն ծրագրի կողմից մուտքագրված հիմնական տվյալների (օրինակ՝ ուղիղ գծի վերջնակետի կոորդինատները, վերջնակետը աղեղի կոորդինատները և կենտրոնի կոորդինատները կամ շառավիղը): Այսինքն՝ հաշվարկելիս իմպուլսները բաշխվում են յուրաքանչյուր կոորդինատային առանցքի կարգավորիչին՝ համաձայն հաշվարկի արդյունքների, որպեսզի վերահսկեն յուրաքանչյուր կոորդինատային առանցքի կապի տեղաշարժը, որպեսզի համապատասխանի պահանջվող եզրագծին: Շարժման ընթացքում գործիքը շարունակաբար կտրում է աշխատանքային մասի մակերեսը և կարող են մշակվել տարբեր ուղիղ գծեր, աղեղներ և կորեր: Եզրագծային կառավարման հաստոցների հետագիծ. Այս տեսակի հաստոցները հիմնականում ներառում ենCNC խառատահաստոցներ, CNC ֆրեզերային մեքենաներ, CNC մետաղալարեր կտրող մեքենաներ, հաստոցների կենտրոններ և այլն, և դրա համապատասխան CNC սարքը կոչվում է ուրվագծային կառավարում։ Ըստ իր կողմից վերահսկվող կապի կոորդինատների տարբեր քանակի, CNC համակարգը կարելի է բաժանել հետևյալ ձևերի.

① Երկու առանցք կապ. հիմնականում օգտագործվում է CNC խառատահաստոցների համար՝ պտտվող մակերեսները մշակելու համար կամCNC ֆրեզերմեքենաներ կոր բալոնների մշակման համար:

② Երկու առանցքի կիսակցում. հիմնականում օգտագործվում է ավելի քան երեք առանցքներով հաստոցների կառավարման համար, որոնցում երկու առանցքները կարող են միացվել, իսկ մյուս առանցքը կարող է պարբերաբար սնվել:

③ Երեք առանցքի կապ. Ընդհանուր առմամբ բաժանված է երկու կատեգորիայի, մեկը երեք գծային կոորդինատային առանցքների միացումն է X/Y/Z, որն ավելի հաճախ օգտագործվում է CNC ֆրեզերային մեքենաներում, հաստոցների կենտրոններում և այլն: Մյուսն այն է, որ ի լրումն միաժամանակ վերահսկելով երկու գծային կոորդինատներ X/Y/Z-ում, այն նաև միաժամանակ վերահսկում է պտտվող կոորդինատային առանցքը, որը պտտվում է գծային կոորդինատներից մեկի շուրջը կացիններ. Օրինակ, շրջադարձային հաստոցների կենտրոնում, բացի երկայնական (Z առանցք) և լայնակի (X առանցք) գծային կոորդինատային առանցքների կապից, այն պետք է միաժամանակ վերահսկի պտտվող պտուտակի (C առանցքի) կապը: Z առանցքի շուրջ:

④ Չորս առանցքների միացում. Միաժամանակ վերահսկեք երեք գծային կոորդինատային առանցքների X/Y/Z և պտտվող կոորդինատային առանցքի կապը:

⑤ Հինգ առանցքով կապ. Բացի X/Y/Z երեք գծային կոորդինատային առանցքների կապը միաժամանակ վերահսկելուց: Այն նաև միաժամանակ վերահսկում է կոորդինատային առանցքներից երկուսը՝ A, B և C, որոնք պտտվում են այս գծային կոորդինատային առանցքների շուրջ՝ կազմելով հինգ առանցքների կապի միաժամանակյա կառավարում: Այս պահին գործիքը կարող է տեղադրվել տարածության ցանկացած ուղղությամբ: Օրինակ, գործիքը կառավարվում է միաժամանակ պտտվել x-առանցքի և y-առանցքի շուրջ, որպեսզի գործիքը միշտ պահպանի իր բնականոն ուղղությունը, երբ եզրագծային մակերեսը մշակվում է իր կտրման կետում, որպեսզի ապահովի հարթության հարթությունը: մշակված մակերեսը բարելավում է իր մշակման ճշգրտությունը և մշակման արդյունավետությունը և նվազեցնում մշակված մակերեսի կոշտությունը:

 

2. Դասակարգում ըստ servo control մեթոդի

⑴ Բաց հանգույցի կառավարման CNC հաստոցների սնուցման սերվո շարժիչը բաց հանգույց է; այսինքն՝ հայտնաբերման հետադարձ կապի սարք չկա։ Ընդհանուր առմամբ, դրա շարժիչ շարժիչը քայլային շարժիչ է: Քայլային շարժիչի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ շարժիչը պտտվում է քայլի անկյունով ամեն անգամ, երբ կառավարման միացումն փոխում է հրամանի զարկերակային ազդանշանը, և շարժիչն ինքնին ունի ինքնափակման ունակություն: Սնուցման հրամանի ազդանշանը, որը թողարկվում է CNC համակարգի կողմից, վերահսկում է շարժիչի միացումը իմպուլսային դիստրիբյուտորի միջոցով: Այն վերահսկում է կոորդինատների տեղաշարժը՝ փոխելով իմպուլսների քանակը, կառավարում է տեղաշարժի արագությունը՝ փոխելով իմպուլսների հաճախականությունը, և վերահսկում է տեղաշարժի ուղղությունը՝ փոխելով իմպուլսների բաշխման կարգը։ Հետևաբար, այս հսկողության մեթոդի ամենամեծ առանձնահատկություններն են հարմար կառավարումը, պարզ կառուցվածքը և ցածր գինը: CNC համակարգի կողմից թողարկված հրամանի ազդանշանի հոսքը միակողմանի է, ուստի կառավարման համակարգի կայունության խնդիր չկա: Այնուամենայնիվ, քանի որ մեխանիկական փոխանցման սխալը չի ​​ուղղվում հետադարձ կապի միջոցով, տեղաշարժի ճշգրտությունը բարձր չէ: Վաղ CNC հաստոցները բոլորն էլ ընդունեցին այս հսկողության մեթոդը, բայց ձախողման մակարդակը համեմատաբար բարձր էր: Ներկայումս, շարժիչի սխեմայի բարելավման շնորհիվ, այն դեռ լայնորեն օգտագործվում է: Հատկապես իմ երկրում, ընդհանուր տնտեսական CNC համակարգերը և հին սարքավորումների CNC փոխակերպումը հիմնականում ընդունում են այս կառավարման մեթոդը: Բացի այդ, այս կառավարման մեթոդը կարող է կազմաձևվել մեկ չիպով միկրոհամակարգիչով կամ մեկ տախտակով համակարգչով որպես CNC սարք, ինչը նվազեցնում է ամբողջ համակարգի գինը:

 

⑵ Փակ օղակի կառավարման հաստոցներ Այս տեսակի CNC հաստոցների սնուցման սերվո շարժիչն աշխատում է փակ օղակի հետադարձ կապի կառավարման ռեժիմում: Դրա շարժիչ շարժիչը կարող է օգտագործել DC կամ AC servo շարժիչներ և պետք է կարգավորվի դիրքի հետադարձ կապով և արագության հետադարձ կապով: Շարժվող մասերի իրական տեղաշարժը հայտնաբերվում է մշակման ընթացքում ցանկացած պահի, և այն ժամանակին վերադարձվում է CNC համակարգում համեմատողին: Այն համեմատվում է ինտերպոլացիայի գործողության արդյունքում ստացված հրամանի ազդանշանի հետ, և տարբերությունն օգտագործվում է որպես սերվո շարժիչի կառավարման ազդանշան, որը մղում է տեղաշարժման բաղադրիչը վերացնելու տեղաշարժի սխալը: Ըստ դիրքի հետադարձ կապի հայտնաբերման տարրի տեղադրման վայրի և օգտագործվող հետադարձ կապի սարքի, այն բաժանվում է երկու կառավարման ռեժիմի՝ լրիվ փակ հանգույց և կիսափակ օղակ:

① Ամբողջական փակ օղակի կառավարում Ինչպես ցույց է տրված նկարում, իր դիրքի հետադարձ կապի սարքը օգտագործում է գծային տեղաշարժի հայտնաբերման տարր (ներկայումս ընդհանուր առմամբ վանդակաճաղի քանոն), որը տեղադրված է հաստոցային գործիքի թամբի վրա, այսինքն՝ ուղղակիորեն հայտնաբերելով հաստոցների գծային տեղաշարժը։ կոորդինատները։ Ամբողջ մեխանիկական փոխանցման շղթայում շարժիչից մինչև հաստոցաշինական թամբի փոխանցման սխալը կարող է վերացվել հետադարձ կապի միջոցով՝ դրանով իսկ ձեռք բերելով հաստոցների բարձր ստատիկ դիրքավորման ճշգրտություն: Այնուամենայնիվ, քանի որ ամբողջ կառավարման օղակում մեխանիկական փոխանցման բազմաթիվ օղակների շփման բնութագրերը, կոշտությունը և մաքրությունը ոչ գծային են, մեխանիկական փոխանցման ամբողջ շղթայի դինամիկ արձագանքման ժամանակը շատ մեծ է էլեկտրական արձագանքման ժամանակի համեմատ: Սա մեծ դժվարություններ է բերում ամբողջ փակ համակարգի կայունության շտկման համար, և համակարգի ձևավորումն ու կարգավորումը նույնպես բավականին բարդ են: Հետևաբար, այս ամբողջական փակ օղակի կառավարման մեթոդը հիմնականում օգտագործվում է CNC կոորդինատային մեքենաների ևCNC ճշգրտությունսրճաղացներ՝ բարձր ճշգրտության պահանջներով:

② Կիսափակ հանգույցի կառավարում Ինչպես ցույց է տրված նկարում, դրա դիրքի հետադարձ կապն օգտագործում է անկյունի հայտնաբերման տարր (ներկայումս հիմնականում կոդավորիչներ և այլն), որն ուղղակիորեն տեղադրված է սերվո շարժիչի կամ կապարի պտուտակի վերջում: Քանի որ փոխանցման մեխանիկական կապերի մեծ մասը ներառված չէ համակարգի փակ օղակում, այն կոչված է ձեռք բերելու ավելի կայուն կառավարման հատկանիշ: Փոխանցման մեխանիկական սխալները, ինչպիսիք են կապարի պտուտակները, չեն կարող շտկվել ցանկացած պահի հետադարձ կապի միջոցով, սակայն ծրագրային ապահովման մշտական ​​փոխհատուցման մեթոդները կարող են օգտագործվել պատշաճ կերպով բարելավելու դրանց ճշգրտությունը: Ներկայումս CNC հաստոցների մեծ մասը օգտագործում է կիսափակ օղակի կառավարման մեթոդներ

 

⑶ Հիբրիդային հսկողության CNC հաստոցները ընտրողաբար կենտրոնացնում են վերը նշված կառավարման մեթոդների բնութագրերը՝ հիբրիդային կառավարման սխեմա ձևավորելու համար: Ինչպես նշվեց վերևում, քանի որ բաց հանգույցի կառավարման մեթոդն ունի լավ կայունություն, ցածր գնով, վատ ճշգրտություն, իսկ ամբողջական փակ հանգույցի կայունությունը վատ է, որպեսզի փոխհատուցեն միմյանց և բավարարեն որոշակի հաստոցների կառավարման պահանջները, հիբրիդը պետք է որդեգրվի հսկողության մեթոդ. Առավել հաճախ օգտագործվող երկու մեթոդներն են՝ բաց հանգույցի փոխհատուցման տեսակը և կիսափակ օղակի փոխհատուցման տեսակը:

 

3. Դասակարգում ըստ CNC համակարգի ֆունկցիոնալ մակարդակի

Ըստ CNC համակարգի ֆունկցիոնալ մակարդակի, CNC համակարգը սովորաբար բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ ցածր, միջին և բարձր: Դասակարգման այս մեթոդն ավելի հաճախ օգտագործվում է իմ երկրում: Ցածր, միջին և բարձր երեք մակարդակների սահմանները հարաբերական են, և տարբեր ժամանակաշրջաններում դասակարգման չափանիշները տարբեր կլինեն: Դատելով զարգացման ներկայիս մակարդակից՝ CNC համակարգերի տարբեր տեսակներ կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի՝ ցածր, միջին և բարձր՝ ըստ որոշ գործառույթների և ցուցանիշների: Դրանցից միջին և բարձրակարգը սովորաբար կոչվում են լիարժեք CNC կամ ստանդարտ CNC:

 

⑴ Մետաղների կտրումը վերաբերում է CNC հաստոցներին, որոնք օգտագործում են կտրման տարբեր գործընթացներ, ինչպիսիք են շրջադարձը, ֆրեզը, հարվածը, վերամշակումը, հորատումը, մանրացումը և պլանավորումը: Այն կարելի է բաժանել հետևյալ երկու կատեգորիաների.

① սովորական CNC հաստոցներ, ինչպիսիք են CNC խառատահաստոցները, CNC ֆրեզերային մեքենաները, CNC սրճաղացները և այլն:

② Մեքենաների կենտրոնի հիմնական առանձնահատկությունը գործիքների գրադարանն է՝ ավտոմատ գործիքների փոփոխման մեխանիզմով; աշխատանքային մասը սեղմվում է մեկ անգամ: Սեղմելուց հետո տարբեր գործիքներ ինքնաբերաբար փոխարինվում են, և տարբեր գործընթացներ, ինչպիսիք են ֆրեզը (պտտելը), փորելը, փորելը և կտկտոցը շարունակաբար կատարվում են նույն հաստոցների վրա՝ մշակման յուրաքանչյուր մակերեսի վրա, ինչպիսիք են (շենք/ֆրեզերային) հաստոցների կենտրոնները: , շրջադարձային կենտրոններ, հորատման կենտրոններ և այլն։

 

⑵ Մետաղների ձևավորումը վերաբերում է CNC հաստոցներին, որոնք օգտագործում են ձևավորման գործընթացներ, ինչպիսիք են արտամղումը, դակիչը, սեղմելը և նկարելը: Սովորաբար օգտագործվողները ներառում են CNC մամլիչներ, CNC ճկման մեքենաներ, CNC խողովակների ճկման մեքենաներ, CNC մանող մեքենաներ և այլն:

⑶ Հատուկ մշակումը հիմնականում ներառում է CNC մետաղալարերի EDM, CNC EDM ձևավորող մեքենաներ, CNC բոց կտրող մեքենաներ, CNC լազերային մշակման մեքենաներ և այլն:

⑷ Չափման և գծագրման արտադրանքները հիմնականում ներառում են երեք կոորդինատային չափիչ մեքենաներ, CNC գործիքների կարգավորող մեքենաներ, CNC պլոտտերներ և այլն: