CNC станоктарының көптеген түрлері мен сипаттамалары бар, сонымен қатар жіктеу әдістері де әртүрлі. Жалпы, оларды функция мен құрылымға негізделген келесі төрт принцип бойынша жіктеуге болады.
1. Станок қозғалысының басқару траекториясы бойынша классификация
⑴ Нүкте арқылы басқарылатын CNC станок нүктесін басқару тек станоктың қозғалатын бөліктерін бір нүктеден екіншісіне дәл орналастыруды талап етеді. Нүктелер арасындағы қозғалыс траекториясына қойылатын талаптар қатаң емес. Қозғалыс кезінде ешқандай өңдеу жүргізілмейді, ал координат осьтері арасындағы қозғалыс байланыссыз. Жылдам және дәл орналастыруға қол жеткізу үшін екі нүкте арасындағы орын ауыстыру қозғалысы әдетте алдымен жылдам қозғалады, содан кейін орналасу дәлдігін қамтамасыз ету үшін позициялау нүктесіне баяу жақындайды. Төмендегі суретте көрсетілгендей, бұл нүктені басқарудың қозғалыс траекториясы.
Нүктелік басқару функциялары бар станоктарға негізінен CNC бұрғылау станоктары, CNC фрезерлік станоктар, CNC тескіш станоктар және т.б. кіреді. CNC технологиясының дамуымен және CNC жүйесінің бағасының төмендеуімен тек нүктені басқару үшін қолданылатын CNC жүйелері сирек кездеседі.
⑵ Сызықты басқару CNC станоктары Сызықтық басқару CNC станоктары сонымен қатар параллель басқару CNC станоктары деп аталады. Олардың сипаттамалары басқару нүктелері арасындағы дәл позициядан басқа, олар сонымен қатар екі байланысты нүктелер арасындағы қозғалыс жылдамдығын және маршрутты (траекторияны) басқарады. Бірақ олардың қозғалыс бағыты станоктың координат осіне ғана параллель; яғни бір уақытта басқарылатын бір ғана координат осі бар (яғни, CNC жүйесінде интерполяцияны есептеу функциясының қажеті жоқ). Ауыстыру процесі кезінде құрал берілген беру жылдамдығымен кесуге болады және әдетте тек тікбұрышты және сатылы бөлшектерді өңдей алады. Сызықтық басқару функциялары бар станоктар негізінен салыстырмалы қарапайым CNC токарлық станоктарды, CNC фрезерлік станоктарды, CNC тегістеуіштерін және т.б. қамтиды. Бұл станоктың CNC жүйесі сызықтық басқару CNC жүйесі деп те аталады. Сол сияқты, тек сызықтық басқару үшін пайдаланылатын CNC станоктары сирек кездеседі.
⑶ Контурды басқару CNC станоктары
Контурды басқару CNC станоктары үздіксіз басқару CNC станоктары деп те аталады. Олардың басқару сипаттамалары екі немесе одан да көп қозғалыс координаттарының орын ауыстыруын және жылдамдығын бір уақытта басқара алады. Дайындама контуры бойынша құралдың салыстырмалы қозғалыс траекториясы дайындаманың өңдеу контурына сәйкес келетін талаптарды орындау үшін әрбір координаталық қозғалыстың орын ауыстыруын бақылау және жылдамдықты реттеу белгіленген пропорционалдық қатынасқа сәйкес дәл үйлестірілуі керек. Сондықтан басқарудың бұл түрінде CNC құрылғысында интерполяция функциясы болуы қажет. Интерполяция деп аталатын нәрсе бағдарлама енгізетін негізгі деректерге (мысалы, түзу сызықтың соңғы нүкте координаталары, соңғы нүкте) сәйкес CNC жүйесіндегі интерполяция операторының математикалық өңдеуі арқылы түзу немесе доғаның пішінін сипаттау болып табылады. доғаның координаталары және центр координаталары немесе радиус). Яғни есептеу кезінде импульстар әрбір координат осінің контроллеріне есептеу нәтижелеріне сәйкес бөлінеді, осылайша әрбір координат осінің қажетті контурға сәйкес болуы үшін байланыстың орын ауыстыруын бақылау. Қозғалыс кезінде құрал дайындаманың бетін үздіксіз кеседі, әртүрлі түзу сызықтарды, доғаларды, қисықтарды өңдеуге болады. Контурды басқарудың өңдеу траекториясы. Станоктың бұл түрі негізінен қамтидыCNC токарь станоктары, CNC фрезерлік станоктары, CNC сым кесу станоктары, өңдеу орталықтары және т.б. және оған сәйкес CNC құрылғысы контурды басқару деп аталады. Ол басқаратын байланыс координат осьтерінің әртүрлі санына сәйкес CNC жүйесін келесі пішіндерге бөлуге болады:
① Екі осьті байланыс: негізінен айналмалы беттерді өңдеу үшін CNC токарлық станоктар үшін қолданылады немесеCNC фрезерлеуқисық цилиндрлерді өңдеуге арналған машиналар.
② Екі осьті жартылай байланыс: негізінен екі осьті байланыстыруға болатын, ал басқа ось мерзімді түрде берілуі мүмкін үш осьтен көп станоктарды басқару үшін қолданылады.
③ Үш осьті байланыс: әдетте екі санатқа бөлінеді, бірі CNC фрезерлерінде, өңдеу орталықтарында және т.б. жиі қолданылатын X/Y/Z сызықтық координат осінің үш байланысы болып табылады. Екіншісі - бір уақытта қосымша X/Y/Z-де екі сызықтық координаттарды басқара отырып, ол сонымен қатар сызықтық координаттардың бірінің айналасында айналатын айналмалы координаталар осін бір уақытта басқарады. координаталық осьтер. Мысалы, токарлық өңдеу орталығында бойлық (Z-осі) және көлденең (X-осі) сызықтық координат осьтерінің байланысынан басқа, сонымен қатар айналмалы шпиндельдің (С-осі) байланысын бір уақытта басқару қажет. Z осінің айналасында.
④ Төрт осьті байланыс: X/Y/Z үш сызықтық координат осінің және айналмалы координат осінің байланысын бір уақытта басқарыңыз.
⑤ Бес осьті байланыс: үш сызықтық координат осінің X/Y/Z байланысын бір уақытта басқаруға қосымша. Ол сонымен қатар бес осьті байланыстың бір мезгілде басқаруын құра отырып, осы сызықтық координат осьтерінің айналасында айналатын екі координат осін, A, B және C басқарады. Бұл кезде құралды кеңістікте кез келген бағытта орнатуға болады. Мысалы, құрал бір уақытта x осі мен y осі айналасында айналуы үшін басқарылады, осылайша құрал әрқашан кесу нүктесінде өңделетін контур бетімен қалыпты бағытты сақтайды, осылайша кесу тегістігін қамтамасыз етеді. өңделген бет оның өңдеу дәлдігін және өңдеу тиімділігін арттырады және өңделген беттің кедір-бұдырын азайтады.
2. Сервобасқару әдісі бойынша классификация
⑴ Ашық контурлы басқару CNC станоктарының беру сервожетегі ашық цикл; яғни анықтау кері байланыс құрылғысы жоқ. Әдетте, оның қозғаушы қозғалтқышы қадамдық қозғалтқыш болып табылады. Қадамдық қозғалтқыштың негізгі ерекшелігі басқару тізбегі командалық импульстік сигналды өзгерткен сайын қозғалтқыш қадамдық бұрышты айналдырады және қозғалтқыштың өзі өздігінен құлыптау мүмкіндігіне ие. CNC жүйесі арқылы берілетін беру пәрменінің сигналы импульстік дистрибьютор арқылы жетек тізбегін басқарады. Ол импульстар санын өзгерту арқылы координаталық орын ауыстыруды басқарады, импульстердің жиілігін өзгерту арқылы орын ауыстыру жылдамдығын және импульстердің таралу ретін өзгерту арқылы орын ауыстыру бағытын басқарады. Сондықтан бұл басқару әдісінің ең үлкен ерекшеліктері ыңғайлы басқару, қарапайым құрылым және төмен баға болып табылады. CNC жүйесі шығаратын командалық сигнал ағыны бір бағытты, сондықтан басқару жүйесі үшін тұрақтылық мәселесі жоқ. Бірақ механикалық берілістің қателігі кері байланыс арқылы түзетілмегендіктен, орын ауыстыру дәлдігі жоғары емес. Ерте CNC станоктарының барлығы осы басқару әдісін қабылдады, бірақ сәтсіздік деңгейі салыстырмалы түрде жоғары болды. Қазіргі уақытта жетек тізбегінің жетілдірілуіне байланысты ол әлі де кеңінен қолданылады. Әсіресе менің елімде жалпы экономикалық CNC жүйелері және ескі жабдықтың CNC трансформациясы көбінесе осы басқару әдісін қолданады. Сонымен қатар, бұл басқару әдісін бір чипті микрокомпьютермен немесе бір тақталы компьютермен CNC құрылғысы ретінде конфигурациялауға болады, бұл бүкіл жүйенің бағасын төмендетеді.
⑵ Жабық контурды басқару станоктары Осы түрдегі CNC станоктарының беру сервожетегі жабық контурлы кері байланысты басқару режимінде жұмыс істейді. Оның жетек қозғалтқышы тұрақты немесе айнымалы ток сервоқозғалтқыштарын пайдалана алады және позициялық кері байланыс пен жылдамдықты кері байланыспен конфигурациялау қажет. Қозғалатын бөлшектердің нақты орын ауыстыруы өңдеу кезінде кез келген уақытта анықталады және ол уақытында CNC жүйесіндегі компараторға қайтарылады. Ол интерполяция операциясы нәтижесінде алынған командалық сигналмен салыстырылады, ал айырмашылық орын ауыстыру қателігін жою үшін орын ауыстыру компонентін жүргізетін сервожетектің басқару сигналы ретінде пайдаланылады. Орнату орны бойынша кері байланысты анықтау элементі және қолданылатын кері байланыс құрылғысы бойынша ол екі басқару режиміне бөлінеді: толық жабық контур және жартылай тұйық цикл.
① Толық тұйық контурлы басқару Суретте көрсетілгендей, оның орнын кері байланыс құрылғысы станоктың ершігінде орнатылған сызықтық орын ауыстыруды анықтау элементін (қазір әдетте торлы сызғыш) пайдаланады, яғни станоктың сызықтық орын ауыстыруын тікелей анықтайды. координаттар. Қозғалтқыштан станоктың седласына дейінгі барлық механикалық беріліс тізбегіндегі беріліс қатесін кері байланыс арқылы жоюға болады, осылайша станоктың жоғары статикалық орналасу дәлдігін алуға болады. Дегенмен, бүкіл басқару контурындағы көптеген механикалық беріліс буындарының үйкеліс сипаттамалары, қаттылығы және клиренсі сызықты емес болғандықтан, бүкіл механикалық беріліс тізбегінің динамикалық жауап беру уақыты электрлік жауап беру уақытымен салыстырғанда өте үлкен. Бұл бүкіл тұйық жүйенің тұрақтылығын түзетуге үлкен қиындықтар әкеледі, сонымен қатар жүйені жобалау мен реттеу де айтарлықтай күрделі. Сондықтан бұл толық тұйық циклді басқару әдісі негізінен CNC координаталық машиналары үшін жәнеCNC дәлдігіжоғары дәлдік талаптары бар тегістеуіштер.
② Жартылай тұйық контурды басқару Суретте көрсетілгендей, оның орны туралы кері байланыс сервомоторға немесе жетекші бұранданың ұшына тікелей орнатылған бұрышты анықтау элементін (қазіргі уақытта негізінен кодерлер және т.б.) пайдаланады. Механикалық беріліс буындарының көпшілігі жүйенің тұйық контурына қосылмағандықтан, ол неғұрлым тұрақты басқару сипаттамасын алу үшін шақырылады. Жетекші бұрандалар сияқты механикалық беріліс қателерін кері байланыс арқылы кез келген уақытта түзету мүмкін емес, бірақ олардың дәлдігін тиісті түрде жақсарту үшін бағдарламалық қамтамасыз етудің тұрақты өтемақы әдістерін пайдалануға болады. Қазіргі уақытта CNC станоктарының көпшілігінде жартылай тұйық циклды басқару әдістері қолданылады
⑶ Гибридті басқару CNC станоктары гибридті басқару схемасын құру үшін жоғарыда аталған басқару әдістерінің сипаттамаларын таңдамалы түрде шоғырландырады. Жоғарыда айтылғандай, бір-бірінің орнын толтыру және белгілі бір станоктардың бақылау талаптарын қанағаттандыру үшін ашық контурлық басқару әдісі жақсы тұрақтылыққа, төмен бағаға, нашар дәлдікке және толық жабық контурдың тұрақтылығына нашар болғандықтан, гибридті бақылау әдісін қолдану керек. Ең жиі қолданылатын екі әдіс: ашық циклді компенсация түрі және жартылай тұйық циклды өтеу түрі
3. CNC жүйесінің функционалдық деңгейі бойынша классификациясы
CNC жүйесінің функционалдық деңгейіне сәйкес CNC жүйесі әдетте үш санатқа бөлінеді: төмен, орташа және жоғары. Бұл жіктеу әдісі менің елімде жиі қолданылады. Төменгі, орташа және жоғары үш деңгейдің шекаралары салыстырмалы, ал жіктеу стандарттары әр кезеңде әртүрлі болады. Қазіргі даму деңгейіне қарай, кейбір функциялары мен көрсеткіштері бойынша CNC жүйелерінің әртүрлі түрлерін үш санатқа бөлуге болады: төмен, орташа және жоғары. Олардың ішінде орташа және жоғары деңгейлер әдетте толық функционалды CNC немесе стандартты CNC деп аталады.
⑴ Металл кесу әр түрлі кесу процестерін пайдаланатын CNC станоктарына жатады, мысалы, жону, фрезерлеу, соғу, оймалау, бұрғылау, тегістеу және сүргілеу. Оны келесі екі санатқа бөлуге болады.
① Кәдімгі CNC станоктары, мысалы, CNC токарьлары, CNC фрезерлері, CNC тегістеуіштері және т.б.
② Өңдеу орталығының басты ерекшелігі – құралды автоматты түрде өзгерту механизмі бар құралдар кітапханасы; дайындама бір рет қысылады. Қысқыштан кейін әртүрлі құралдар автоматты түрде ауыстырылады және өңдеу орталықтары сияқты дайындаманың әрбір өңдеу бетінде бір станокта фрезерлеу (жону), рейктеу, бұрғылау және бұрғылау сияқты әртүрлі процестер үздіксіз орындалады. , токарлық орталықтар, бұрғылау орталықтары және т.б.
⑵ Металл қалыптау экструзия, тесу, престеу және сызу сияқты қалыптау процестерін пайдаланатын CNC станоктарына жатады. Жиі қолданылатындарға CNC пресстері, CNC иілу машиналары, CNC құбырларын майыстыру машиналары, CNC иіру машиналары және т.б.
⑶ Арнайы өңдеуге негізінен CNC сым EDM, CNC EDM қалыптау машиналары, CNC жалын кесу машиналары, CNC лазерлік өңдеу машиналары және т.б. кіреді.
⑷ Өлшеу және сызу өнімдеріне негізінен үш координатты өлшеуіш станоктар, CNC құралды орнату машиналары, CNC плоттерлері және т.б. кіреді.
Жіберу уақыты: 05 желтоқсан 2024 ж