Ir daudz CNC darbgaldu šķirņu un specifikāciju, un arī klasifikācijas metodes atšķiras. Parasti tos var klasificēt saskaņā ar šādiem četriem principiem, kuru pamatā ir funkcija un struktūra.
1. Klasifikācija pēc darbgaldu kustības vadības trajektorijas
⑴ Punktu kontrolētai CNC darbgaldu punkta kontrolei ir nepieciešama tikai darbgalda kustīgo daļu precīza pozicionēšana no viena punkta uz otru. Prasības kustības trajektorijai starp punktiem nav stingras. Kustības laikā netiek veikta apstrāde, un kustība starp koordinātu asīm nav saistīta. Lai panāktu ātru un precīzu pozicionēšanu, pārvietojuma kustība starp diviem punktiem parasti vispirms pārvietojas ātri un pēc tam lēnām tuvojas pozicionēšanas punktam, lai nodrošinātu pozicionēšanas precizitāti. Kā parādīts attēlā zemāk, tā ir punkta vadības kustības trajektorija.
Darbgaldi ar punktveida vadības funkcijām galvenokārt ietver CNC urbjmašīnas, CNC frēzmašīnas, CNC štancēšanas mašīnas utt. Attīstoties CNC tehnoloģijai un samazinoties CNC sistēmu cenām, CNC sistēmas tiek izmantotas tikai punktveida kontrolei.
⑵ Lineārās vadības CNC darbgaldi Lineārās vadības CNC darbgaldus sauc arī par paralēlās vadības CNC darbgaldiem. To īpašības ir tādas, ka papildus precīzai pozicionēšanai starp kontroles punktiem tie kontrolē arī kustības ātrumu un maršrutu (trajektoriju) starp diviem saistītiem punktiem. Tomēr to kustības maršruts ir tikai paralēls darbgalda koordinātu asij; tas ir, vienlaikus tiek kontrolēta tikai viena koordinātu ass (tas ir, CNC sistēmā nav nepieciešama interpolācijas aprēķina funkcija). Pārvietošanas procesa laikā instruments var griezt ar noteiktu padeves ātrumu un parasti var apstrādāt tikai taisnstūrveida un pakāpienveida daļas. Darbgaldos ar lineārās vadības funkcijām galvenokārt ietilpst salīdzinoši vienkāršas CNC virpas, CNC frēzmašīnas, CNC slīpmašīnas utt. Šī darbgalda CNC sistēmu sauc arī par lineārās vadības CNC sistēmu. Tāpat reti sastopami CNC darbgaldi, ko izmanto tikai lineārai vadībai.
⑶ Kontūras kontroles CNC darbgaldi
Kontūru vadības CNC darbgaldi tiek saukti arī par nepārtrauktas vadības CNC darbgaldiem. To vadības īpašības ir tādas, ka tās var vienlaikus kontrolēt divu vai vairāku kustības koordinātu nobīdi un ātrumu. Lai izpildītu prasības, ka instrumenta relatīvā kustības trajektorija gar sagataves kontūru atbilst sagataves apstrādes kontūrai, katras koordinātu kustības pārvietošanas kontrolei un ātruma kontrolei jābūt precīzi koordinētai saskaņā ar noteikto proporcionālo attiecību. Tāpēc šāda veida kontrolē CNC ierīcei ir jābūt interpolācijas funkcijai. Tā sauktā interpolācija ir taisnas līnijas vai loka formas aprakstīšana, izmantojot interpolācijas operatora matemātisko apstrādi CNC sistēmā saskaņā ar programmas ievadītajiem pamatdatiem (piemēram, taisnes galapunkta koordinātas, beigu punkts loka koordinātas un centra koordinātas vai rādiusu). Tas nozīmē, ka aprēķinu laikā impulsi tiek sadalīti katram koordinātu ass kontrollerim atbilstoši aprēķinu rezultātiem, lai kontrolētu katras koordinātu ass savienojuma nobīdi, lai tā atbilstu vajadzīgajai kontūrai. Kustības laikā instruments nepārtraukti griež sagataves virsmu, un var apstrādāt dažādas taisnas līnijas, lokus un līknes. Kontūru kontroles apstrādes trajektorija. Šāda veida darbgaldi galvenokārt ietverCNC virpas, CNC frēzmašīnas, CNC stiepļu griešanas mašīnas, apstrādes centri utt., un tai atbilstošo CNC ierīci sauc par kontūru vadību. CNC sistēmu var iedalīt šādos veidos, ņemot vērā atšķirīgo sasaistes koordinātu asu skaitu, ko tā kontrolē:
① Divu asu savienojums: galvenokārt izmanto CNC virpām, lai apstrādātu rotējošas virsmas vaiCNC frēzēšanamašīnas izliektu cilindru apstrādei.
② Divu asu pussavienojums: galvenokārt izmanto darbgaldu vadībai ar vairāk nekā trim asīm, kurās var savienot divas asis, bet otru asi var periodiski barot.
③ Trīs asu savienojums: parasti iedala divās kategorijās, viena ir trīs lineāro koordinātu asu X/Y/Z savienojums, ko biežāk izmanto CNC frēzmašīnās, apstrādes centros utt. Otra ir tā, ka papildus vienlaicīgi kontrolējot divas lineāras koordinātas X/Y/Z, tā vienlaikus kontrolē arī rotējošo koordinātu asi, kas rotē ap vienu no lineāro koordinātu asīm. Piemēram, virpošanas apstrādes centrā papildus gareniskās (Z-ass) un šķērsvirziena (X-ass) lineāro koordinātu asu savienojumam vienlaikus ir jākontrolē arī rotējošās vārpstas (C-ass) savienojums. ap Z asi.
④ Četru asu savienojums: vienlaikus kontrolējiet trīs lineāro koordinātu asu X/Y/Z un rotējošās koordinātu ass savienojumu.
⑤ Piecu asu savienojums: papildus vienlaicīgai trīs lineāro koordinātu asu X/Y/Z savienojuma kontrolei. Tas vienlaikus kontrolē arī divas koordinātu asis A, B un C, kas griežas ap šīm lineārajām koordinātu asīm, veidojot vienlaicīgu piecu asu savienojuma vadību. Šajā laikā instrumentu var iestatīt jebkurā telpas virzienā. Piemēram, instruments tiek kontrolēts, lai vienlaikus šūpoties ap x asi un y asi, lai instruments vienmēr uzturētu normālu virzienu ar kontūras virsmas apstrādi tā griešanas punktā, lai nodrošinātu griešanas gludumu. apstrādātā virsma uzlabo tās apstrādes precizitāti un apstrādes efektivitāti un samazina apstrādātās virsmas raupjumu.
2. Klasifikācija pēc servo vadības metodes
⑴ Atvērtās cilpas vadības CNC darbgaldu padeves servo piedziņa ir atvērta; tas ir, nav noteikšanas atgriezeniskās saites ierīces. Parasti tā piedziņas motors ir pakāpju motors. Pakāpju motora galvenā iezīme ir tāda, ka motors pagriež soli leņķi katru reizi, kad vadības ķēde maina komandas impulsa signālu, un pašam motoram ir pašbloķēšanās spēja. CNC sistēmas padeves komandas signāla izvade kontrolē piedziņas ķēdi caur impulsu sadalītāju. Tas kontrolē koordinātu nobīdi, mainot impulsu skaitu, kontrolē pārvietošanās ātrumu, mainot impulsu frekvenci, un kontrolē pārvietošanās virzienu, mainot impulsu sadalījuma secību. Tāpēc šīs kontroles metodes lielākās iezīmes ir ērta vadība, vienkārša struktūra un zemā cena. Komandu signāla plūsma, ko izdod CNC sistēma, ir vienvirziena, tāpēc vadības sistēmai nav stabilitātes problēmu. Tomēr, tā kā mehāniskās transmisijas kļūdu neizlabo atgriezeniskā saite, pārvietojuma precizitāte nav augsta. Visi agrīnie CNC darbgaldi izmantoja šo kontroles metodi, taču atteices līmenis bija salīdzinoši augsts. Šobrīd, pateicoties piedziņas ķēdes uzlabošanai, to joprojām plaši izmanto. Īpaši manā valstī vispārējās ekonomiskās CNC sistēmas un veco iekārtu CNC pārveidošana lielākoties izmanto šo kontroles metodi. Turklāt šo vadības metodi var konfigurēt ar vienas mikroshēmas mikrodatoru vai viena borta datoru kā CNC ierīci, kas samazina visas sistēmas cenu.
⑵ Slēgta cikla vadības darbgaldi Šāda veida CNC darbgaldu padeves servo piedziņa darbojas slēgtā cikla atgriezeniskās saites vadības režīmā. Tās piedziņas motors var izmantot līdzstrāvas vai maiņstrāvas servomotorus, un tas ir jākonfigurē ar pozīcijas atgriezenisko saiti un ātruma atgriezenisko saiti. Kustīgo detaļu faktiskā pārvietošanās tiek noteikta jebkurā apstrādes laikā, un tā savlaicīgi tiek atgriezta CNC sistēmā esošajam salīdzinājumam. To salīdzina ar komandas signālu, kas iegūts, veicot interpolācijas darbību, un starpība tiek izmantota kā servopiedziņas vadības signāls, kas virza pārvietošanas komponentu, lai novērstu pārvietošanas kļūdu. Atbilstoši pozīcijas atgriezeniskās saites noteikšanas elementa uzstādīšanas vietai un izmantotajai atgriezeniskās saites ierīcei tas ir sadalīts divos vadības režīmos: pilnībā slēgtā cilpa un daļēji slēgtā cilpa.
① Pilna slēgta cikla vadība Kā parādīts attēlā, tās pozīcijas atgriezeniskās saites ierīce izmanto lineāro pārvietojumu noteikšanas elementu (pašlaik parasti režģa lineālu), kas uzstādīts uz darbgalda segliem, tas ir, tieši nosaka darbgalda lineāro nobīdi. koordinātas. Transmisijas kļūdu visā mehāniskās transmisijas ķēdē no motora līdz darbgalda segliem var novērst, izmantojot atgriezenisko saiti, tādējādi iegūstot augstu darbgalda statiskās pozicionēšanas precizitāti. Tomēr, tā kā daudzu mehāniskās transmisijas saišu berzes raksturlielumi, stingrība un klīrenss visā vadības cilpā ir nelineāri, visas mehāniskās transmisijas ķēdes dinamiskās reakcijas laiks ir ļoti liels, salīdzinot ar elektriskās reakcijas laiku. Tas rada lielas grūtības visas slēgtā cikla sistēmas stabilitātes korekcijā, un arī sistēmas projektēšana un regulēšana ir diezgan sarežģīta. Tāpēc šī pilnā slēgtā cikla vadības metode galvenokārt tiek izmantota CNC koordinātu mašīnām unCNC precizitāteslīpmašīnas ar augstām precizitātes prasībām.
② Daļēji slēgtas cilpas vadība Kā parādīts attēlā, tās pozīcijas atgriezeniskā saite izmanto leņķa noteikšanas elementu (šobrīd galvenokārt kodētājus utt.), kas ir tieši uzstādīts uz servomotora vai vadošās skrūves gala. Tā kā lielākā daļa mehānisko transmisijas saišu nav iekļautas sistēmas slēgtajā cilpā, tas tiek aicināts iegūt stabilāku vadības raksturlielumu. Mehāniskās transmisijas kļūdas, piemēram, vadošās skrūves, nevar jebkurā laikā labot, izmantojot atgriezenisko saiti, taču var izmantot programmatūras pastāvīgas kompensācijas metodes, lai atbilstoši uzlabotu to precizitāti. Pašlaik lielākajā daļā CNC darbgaldu tiek izmantotas daļēji slēgtas cilpas vadības metodes
⑶ Hibrīda vadības CNC darbgaldi selektīvi koncentrē iepriekš minēto vadības metožu īpašības, veidojot hibrīda vadības shēmu. Kā minēts iepriekš, tā kā atvērtā cikla vadības metodei ir laba stabilitāte, zemas izmaksas, slikta precizitāte un pilnīga slēgtā cikla stabilitāte ir slikta, lai kompensētu viens otru un atbilstu noteiktu darbgaldu vadības prasībām, hibrīds. jāpieņem kontroles metode. Divas visbiežāk izmantotās metodes ir atvērtā cikla kompensācijas veids un daļēji slēgtas cilpas kompensācijas veids
3. Klasifikācija pēc CNC sistēmas funkcionālā līmeņa
Saskaņā ar CNC sistēmas funkcionālo līmeni CNC sistēmu parasti iedala trīs kategorijās: zema, vidēja un augsta. Šo klasifikācijas metodi manā valstī izmanto biežāk. Trīs līmeņu – zemā, vidējā un augstā – robežas ir relatīvas, un klasifikācijas standarti dažādos periodos būs atšķirīgi. Spriežot pēc pašreizējā attīstības līmeņa, dažādu veidu CNC sistēmas pēc dažām funkcijām un rādītājiem var iedalīt trīs kategorijās: zema, vidēja un augsta. Starp tiem vidējas un augstas klases parasti sauc par pilnas funkcijas CNC vai standarta CNC.
⑴ Metāla griešana attiecas uz CNC darbgaldiem, kas izmanto dažādus griešanas procesus, piemēram, virpošanu, frēzēšanu, triecienu, rīvēšanu, urbšanu, slīpēšanu un ēvelēšanu. To var iedalīt šādās divās kategorijās.
① Parastie CNC darbgaldi, piemēram, CNC virpas, CNC frēzmašīnas, CNC slīpmašīnas utt.
② Apstrādes centra galvenā iezīme ir instrumentu bibliotēka ar automātisku instrumentu maiņas mehānismu; apstrādājamā detaļa ir vienreiz nostiprināta. Pēc iespīlēšanas tiek automātiski nomainīti dažādi instrumenti, un dažādi procesi, piemēram, frēzēšana (virpošana), rīvēšana, urbšana un vītņošana tiek nepārtraukti veikti ar vienu un to pašu darbgaldu uz katras sagataves apstrādes virsmas, piemēram, (ēkas/frēzēšanas) apstrādes centros. , virpošanas centri, urbšanas centri utt.
⑵ Metāla formēšana attiecas uz CNC darbgaldiem, kuros tiek izmantoti formēšanas procesi, piemēram, ekstrūzija, caurumošana, presēšana un vilkšana. Parasti tiek izmantotas CNC preses, CNC liekšanas mašīnas, CNC cauruļu liekšanas mašīnas, CNC vērpšanas mašīnas utt.
⑶ Īpašā apstrāde galvenokārt ietver CNC stiepļu EDM, CNC EDM formēšanas mašīnas, CNC liesmas griešanas mašīnas, CNC lāzera apstrādes iekārtas utt.
⑷ Mērīšanas un zīmēšanas produkti galvenokārt ietver trīs koordinātu mērīšanas mašīnas, CNC instrumentu iestatīšanas mašīnas, CNC ploteri utt.
Izlikšanas laiks: Dec-05-2024