Yra daug CNC staklių veislių ir specifikacijų, taip pat skiriasi klasifikavimo metodai. Paprastai juos galima klasifikuoti pagal šiuos keturis principus, pagrįstus funkcija ir struktūra.
1. Klasifikavimas pagal staklių judėjimo valdymo trajektoriją
⑴ Tašku valdomas CNC staklių taško valdymas reikalauja tik tikslios judančių staklių dalių padėties iš vieno taško į kitą. Reikalavimai judėjimo trajektorijai tarp taškų nėra griežti. Judėjimo metu apdorojimas neatliekamas, o judėjimas tarp koordinačių ašių nesusijęs. Siekiant greito ir tikslaus padėties nustatymo, poslinkio judėjimas tarp dviejų taškų paprastai pirmiausia juda greitai, o po to lėtai artėja prie padėties nustatymo taško, kad būtų užtikrintas padėties nustatymo tikslumas. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, tai taško valdymo judėjimo trajektorija.
Staklės su taškinio valdymo funkcijomis daugiausia apima CNC gręžimo stakles, CNC frezavimo stakles, CNC perforavimo stakles ir kt. Tobulėjant CNC technologijoms ir mažėjant CNC sistemų kainoms, CNC sistemos, naudojamos tik taškiniam valdymui, yra retos.
⑵ Linijinio valdymo CNC staklės Linijinio valdymo CNC staklės taip pat vadinamos lygiagrečiojo valdymo CNC staklės. Jų ypatybės yra tai, kad be tikslaus padėties nustatymo tarp valdymo taškų, jie taip pat kontroliuoja judėjimo greitį ir maršrutą (trajektoriją) tarp dviejų susijusių taškų. Tačiau jų judėjimo maršrutas yra tik lygiagretus staklių koordinačių ašiai; tai yra, vienu metu valdoma tik viena koordinačių ašis (tai yra, CNC sistemoje nereikia interpoliacijos skaičiavimo funkcijos). Poslinkio metu įrankis gali pjauti nurodytu padavimo greičiu ir paprastai gali apdoroti tik stačiakampes ir laiptines dalis. Staklės su linijinio valdymo funkcijomis daugiausia apima gana paprastas CNC tekinimo stakles, CNC frezavimo stakles, CNC šlifuoklius ir kt. Šios staklės CNC sistema dar vadinama linijinio valdymo CNC sistema. Panašiai retos CNC staklės, naudojamos tik linijiniam valdymui.
⑶ Kontūrinio valdymo CNC staklės
Kontūrinio valdymo CNC staklės dar vadinamos nuolatinio valdymo CNC staklėmis. Jų valdymo charakteristikos yra tokios, kad jie gali vienu metu valdyti dviejų ar daugiau judesio koordinačių poslinkį ir greitį. Kad būtų įvykdyti reikalavimai, kad santykinė įrankio judėjimo trajektorija išilgai ruošinio kontūro atitiktų ruošinio apdirbimo kontūrą, kiekvieno koordinatės judesio poslinkio valdymas ir greičio valdymas turi būti tiksliai koordinuojami pagal nustatytą proporcingą santykį. Todėl šio tipo valdyme CNC įtaisas turi turėti interpoliacijos funkciją. Vadinamoji interpoliacija skirta apibūdinti tiesės arba lanko formą matematiškai apdorojant interpoliacijos operatorių CNC sistemoje pagal programos įvestus pagrindinius duomenis (pvz., tiesės galinio taško koordinates, galinį tašką). lanko koordinates ir centro koordinates arba spindulį). Tai reiškia, kad skaičiuojant impulsai paskirstomi kiekvienam koordinačių ašies valdikliui pagal skaičiavimo rezultatus, kad būtų galima valdyti kiekvienos koordinačių ašies jungties poslinkį, kad jis atitiktų reikiamą kontūrą. Judėjimo metu įrankis nepertraukiamai pjauna ruošinio paviršių, galima apdirbti įvairias tiesias linijas, lankus, kreives. Kontūro valdymo apdirbimo trajektorija. Šio tipo staklės daugiausia apimaCNC tekinimo staklės, CNC frezavimo staklės, CNC vielos pjovimo staklės, apdirbimo centrai ir kt., o atitinkamas CNC įrenginys vadinamas kontūriniu valdymu. Pagal skirtingą valdomų jungčių koordinačių ašių skaičių CNC sistemą galima suskirstyti į šias formas:
① Dviejų ašių jungtis: daugiausia naudojama CNC tekinimo staklėms, kad būtų galima apdoroti besisukančius paviršius arbaCNC frezavimasmašinos lenktiems cilindrams apdirbti.
② Dviejų ašių pusiau jungtis: daugiausia naudojama valdyti stakles, turinčias daugiau nei tris ašis, kuriose galima susieti dvi ašis, o kitą ašį galima tiekti periodiškai.
③ Trijų ašių jungtis: paprastai skirstoma į dvi kategorijas, viena yra trijų linijinių koordinačių ašių X/Y/Z jungtis, kuri dažniau naudojama CNC frezavimo staklėse, apdirbimo centruose ir kt. Kita vertus, be tuo pačiu metu valdydamas dvi tiesines koordinates X/Y/Z, jis taip pat vienu metu valdo besisukančią koordinačių ašį, besisukančią aplink vieną iš tiesinių koordinačių ašių. Pavyzdžiui, tekinimo apdirbimo centre, be išilginės (Z ašies) ir skersinės (X ašies) linijinių koordinačių ašių sujungimo, jis taip pat turi vienu metu valdyti besisukančio veleno (C ašis) jungtį. aplink Z ašį.
④ Keturių ašių sujungimas: vienu metu valdykite trijų linijinių koordinačių ašių X/Y/Z ir besisukančios koordinačių ašies sujungimą.
⑤ Penkių ašių sujungimas: be to, kad vienu metu valdomas trijų linijinių koordinačių ašių X/Y/Z sujungimas. Jis taip pat vienu metu valdo dvi koordinačių ašis – A, B ir C, kurios sukasi aplink šias linijines koordinačių ašis, tuo pačiu metu valdydamos penkių ašių sujungimą. Šiuo metu įrankį galima nustatyti bet kuria erdvės kryptimi. Pavyzdžiui, įrankis valdomas taip, kad suktųsi aplink x ašį ir y ašį tuo pačiu metu, kad įrankis visada išlaikytų normalią kryptį, kai kontūro paviršius apdorojamas jo pjovimo taške, kad būtų užtikrintas tolygumas. apdorotas paviršius pagerina apdorojimo tikslumą ir efektyvumą bei sumažina apdirbamo paviršiaus šiurkštumą.
2. Klasifikavimas pagal servo valdymo metodą
⑴ Atvirojo ciklo valdymo CNC staklių tiekimo servo pavara yra atvira; tai yra, nėra aptikimo grįžtamojo ryšio įrenginio. Paprastai jo varomasis variklis yra žingsninis variklis. Pagrindinis žingsninio variklio bruožas yra tas, kad variklis sukasi žingsnio kampu kiekvieną kartą, kai valdymo grandinė pakeičia komandos impulso signalą, o pats variklis turi savaiminio užsifiksavimo galimybę. CNC sistemos tiekimo komandos signalas valdo pavaros grandinę per impulsų skirstytuvą. Jis valdo koordinačių poslinkį keisdamas impulsų skaičių, poslinkio greitį – keisdamas impulsų dažnį, o poslinkio kryptį – keisdamas impulsų pasiskirstymo tvarką. Todėl didžiausios šio valdymo metodo savybės yra patogus valdymas, paprasta struktūra ir maža kaina. CNC sistemos siunčiamas komandų signalo srautas yra vienakryptis, todėl valdymo sistemos stabilumo problemų nėra. Tačiau, kadangi mechaninės transmisijos paklaida nėra ištaisyta grįžtamuoju ryšiu, poslinkio tikslumas nėra didelis. Ankstyvosiose CNC staklėse buvo naudojamas šis valdymo metodas, tačiau gedimų dažnis buvo gana didelis. Šiuo metu dėl pavaros grandinės patobulinimo jis vis dar plačiai naudojamas. Ypač mano šalyje šis valdymo metodas dažniausiai taikomas bendrosioms ekonominėms CNC sistemoms ir senos įrangos CNC transformavimui. Be to, šis valdymo būdas gali būti sukonfigūruotas naudojant vieno lusto mikrokompiuterį arba vienos plokštės kompiuterį kaip CNC įrenginį, o tai sumažina visos sistemos kainą.
⑵ Uždarojo ciklo valdymo staklės Šio tipo CNC staklių padavimo servo pavara veikia uždaro ciklo grįžtamojo ryšio valdymo režimu. Jo variklis gali naudoti nuolatinės arba kintamosios srovės servovariklius ir turi būti sukonfigūruotas su padėties ir greičio grįžtamuoju ryšiu. Faktinis judančių dalių poslinkis aptinkamas bet kuriuo apdorojimo metu ir laiku grąžinamas atgal į CNC sistemos lyginamąjį įrenginį. Jis lyginamas su komandos signalu, gautu interpoliacijos operacijos metu, o skirtumas naudojamas kaip servo pavaros valdymo signalas, kuris varo poslinkio komponentą, kad pašalintų poslinkio paklaidą. Pagal padėties grįžtamojo ryšio aptikimo elemento įrengimo vietą ir naudojamą grįžtamojo ryšio įrenginį, jis skirstomas į du valdymo režimus: visiškai uždarą kilpą ir pusiau uždarą kilpą.
① Visiškas uždaro ciklo valdymas Kaip parodyta paveikslėlyje, jo padėties grįžtamojo ryšio įtaisas naudoja tiesinio poslinkio aptikimo elementą (šiuo metu dažniausiai grotelių liniuotė), sumontuotą ant staklių balno, ty tiesiogiai aptinka staklių linijinį poslinkį. koordinates. Perdavimo klaida visoje mechaninės pavaros grandinėje nuo variklio iki staklių balno gali būti pašalinta naudojant grįžtamąjį ryšį, taip išgaunant aukštą statinio staklių padėties nustatymo tikslumą. Tačiau kadangi daugelio mechaninių transmisijos jungčių trinties charakteristikos, standumas ir tarpas visoje valdymo kilpoje yra netiesiniai, visos mechaninės perdavimo grandinės dinaminės reakcijos laikas yra labai didelis, palyginti su elektriniu atsako laiku. Tai sukelia didelių sunkumų visos uždaro ciklo sistemos stabilumo korekcijai, o sistemos projektavimas ir reguliavimas taip pat yra gana sudėtingas. Todėl šis visiškai uždaro ciklo valdymo metodas daugiausia naudojamas CNC koordinačių mašinoms irCNC tikslumasšlifuokliai, kuriems taikomi aukšti tikslumo reikalavimai.
② Pusiau uždaros grandinės valdymas Kaip parodyta paveikslėlyje, jo padėties grįžtamasis ryšys naudoja kampo aptikimo elementą (šiuo metu daugiausia kodavimo įrenginius ir kt.), kuris yra tiesiogiai sumontuotas ant servo variklio arba švino varžto galo. Kadangi dauguma mechaninių perdavimo jungčių nėra įtrauktos į sistemos uždarą kilpą, reikia gauti stabilesnę valdymo charakteristiką. Mechaninės transmisijos klaidos, pvz., sraigtai, negali būti ištaisytos bet kuriuo metu naudojant grįžtamąjį ryšį, tačiau norint tinkamai pagerinti jų tikslumą, galima naudoti programinės įrangos pastovaus kompensavimo metodus. Šiuo metu dauguma CNC staklių naudoja pusiau uždaro ciklo valdymo metodus
⑶ Hibridinio valdymo CNC staklės selektyviai sutelkia pirmiau minėtų valdymo metodų charakteristikas, kad sudarytų hibridinę valdymo schemą. Kaip minėta pirmiau, kadangi atvirojo ciklo valdymo metodas pasižymi geru stabilumu, mažomis sąnaudomis, prastu tikslumu, o visiškas uždaro ciklo stabilumas yra prastas, siekiant kompensuoti vienas kitą ir atitikti tam tikrų staklių valdymo reikalavimus, hibridas turėtų būti priimtas kontrolės metodas. Du dažniausiai naudojami metodai yra atvirojo ciklo kompensavimo tipas ir pusiau uždaros kilpos kompensavimo tipas
3. Klasifikavimas pagal CNC sistemos funkcinį lygį
Pagal CNC sistemos funkcinį lygį CNC sistema paprastai skirstoma į tris kategorijas: žemą, vidutinę ir aukštą. Šis klasifikavimo metodas dažniau naudojamas mano šalyje. Trijų žemo, vidutinio ir aukšto lygių ribos yra santykinės, o klasifikavimo standartai skirtingais laikotarpiais skirsis. Sprendžiant iš esamo išsivystymo lygio, įvairių tipų CNC sistemas pagal kai kurias funkcijas ir rodiklius galima suskirstyti į tris kategorijas: žemas, vidutines ir aukštas. Tarp jų vidutinės ir aukštos klasės paprastai vadinamos pilnai veikiančiu CNC arba standartiniu CNC.
⑴ Metalo pjovimas reiškia CNC stakles, kuriose naudojami įvairūs pjovimo procesai, tokie kaip tekinimas, frezavimas, smūginis, presavimas, gręžimas, šlifavimas ir obliavimas. Jį galima suskirstyti į šias dvi kategorijas.
① Įprastos CNC staklės, tokios kaip CNC tekinimo staklės, CNC frezavimo staklės, CNC šlifuokliai ir kt.
② Pagrindinė apdirbimo centro savybė yra įrankių biblioteka su automatiniu įrankių keitimo mechanizmu; ruošinys prispaudžiamas vieną kartą. Po užspaudimo automatiškai pakeičiami įvairūs įrankiai, o įvairūs procesai, tokie kaip frezavimas (tekinimas), presavimas, gręžimas ir sriegimas, nuolat atliekami ta pačia stakle kiekviename ruošinio apdirbamajame paviršiuje, pvz., (statybos/frezavimo) apdirbimo centruose. , tekinimo centrai, gręžimo centrai ir kt.
⑵ Metalo formavimas reiškia CNC stakles, kuriose naudojami formavimo procesai, tokie kaip ekstruzija, perforavimas, presavimas ir tempimas. Dažniausiai naudojami CNC presai, CNC lenkimo staklės, CNC vamzdžių lenkimo staklės, CNC verpimo staklės ir kt.
⑶ Specialus apdorojimas daugiausia apima CNC vielos EDM, CNC EDM formavimo stakles, CNC liepsnos pjovimo stakles, CNC lazerinio apdorojimo stakles ir kt.
⑷ Matavimo ir piešimo produktai daugiausia apima trijų koordinačių matavimo mašinas, CNC įrankių nustatymo stakles, CNC braižytuvus ir kt.
Paskelbimo laikas: 2024-05-05