Terdapat banyak jenis dan spesifikasi alat mesin CNC, dan kaedah pengelasan juga berbeza. Secara amnya, ia boleh dikelaskan mengikut empat prinsip berikut berdasarkan fungsi dan struktur.
1. Pengelasan mengikut trajektori kawalan pergerakan alat mesin
⑴ Kawalan titik alat mesin CNC dikawal titik hanya memerlukan kedudukan tepat bahagian alat mesin yang bergerak dari satu titik ke titik lain. Keperluan untuk trajektori gerakan antara titik tidak ketat. Tiada pemprosesan dilakukan semasa pergerakan, dan pergerakan antara paksi koordinat tidak berkaitan. Untuk mencapai kedudukan yang pantas dan tepat, pergerakan anjakan antara dua titik secara amnya bergerak dengan pantas dahulu dan kemudian menghampiri titik kedudukan secara perlahan untuk memastikan ketepatan kedudukan. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, ia adalah trajektori gerakan kawalan titik.
Alat mesin dengan fungsi kawalan titik terutamanya termasuk mesin penggerudian CNC, mesin pengilangan CNC, mesin tebukan CNC, dsb. Dengan perkembangan teknologi CNC dan pengurangan harga sistem CNC, sistem CNC yang digunakan semata-mata untuk kawalan titik jarang berlaku.
⑵ Alat mesin CNC kawalan linear Alat mesin CNC kawalan linear juga dipanggil alatan mesin CNC kawalan selari. Ciri-ciri mereka ialah sebagai tambahan kepada kedudukan yang tepat antara titik kawalan, mereka juga mengawal kelajuan bergerak dan laluan (trajektori) antara dua titik yang berkaitan. Walau bagaimanapun, laluan pergerakan mereka hanya selari dengan paksi koordinat alat mesin; iaitu, hanya terdapat satu paksi koordinat yang dikawal pada masa yang sama (iaitu, tidak perlu fungsi pengiraan interpolasi dalam sistem CNC). Semasa proses anjakan, alat boleh memotong pada kelajuan suapan yang ditentukan dan secara amnya hanya boleh memproses bahagian segi empat tepat dan berbentuk langkah. Alat mesin dengan fungsi kawalan linear terutamanya termasuk pelarik CNC yang agak mudah, mesin pengilangan CNC, pengisar CNC, dll. Sistem CNC alat mesin ini juga dipanggil sistem CNC kawalan linear. Begitu juga, alat mesin CNC yang digunakan semata-mata untuk kawalan linear jarang berlaku.
⑶ Alat mesin CNC kawalan kontur
Alat mesin CNC kawalan kontur juga dipanggil alat mesin CNC kawalan berterusan. Ciri-ciri kawalan mereka ialah mereka boleh mengawal sesaran dan kelajuan dua atau lebih koordinat gerakan secara serentak. Untuk memenuhi keperluan bahawa trajektori gerakan relatif alat di sepanjang kontur bahan kerja memenuhi kontur pemprosesan bahan kerja, kawalan anjakan dan kawalan kelajuan setiap gerakan koordinat mesti diselaraskan dengan tepat mengikut hubungan berkadar yang ditetapkan. Oleh itu, dalam jenis kawalan ini, peranti CNC dikehendaki mempunyai fungsi interpolasi. Interpolasi yang dipanggil adalah untuk menerangkan bentuk garis lurus atau lengkok melalui pemprosesan matematik operator interpolasi dalam sistem CNC mengikut input data asas oleh program (seperti koordinat titik akhir garis lurus, titik akhir koordinat lengkok dan koordinat atau jejari pusat). Iaitu semasa mengira, denyutan diagihkan kepada setiap pengawal paksi koordinat mengikut keputusan pengiraan untuk mengawal anjakan pautan setiap paksi koordinat supaya konsisten dengan kontur yang diperlukan. Semasa pergerakan, alat secara berterusan memotong permukaan bahan kerja, dan pelbagai garis lurus, lengkok dan lengkung boleh diproses. Trajektori pemesinan kawalan kontur. Alat mesin jenis ini terutamanya termasukmesin pelarik CNC, Mesin pengilangan CNC, mesin pemotong wayar CNC, pusat pemesinan, dsb., dan peranti CNC yang sepadan dipanggil kawalan kontur. Mengikut bilangan paksi koordinat pautan yang berbeza yang dikawalnya, sistem CNC boleh dibahagikan kepada bentuk berikut:
① Pautan dua paksi: digunakan terutamanya untuk pelarik CNC untuk memproses permukaan berputar atauPengilangan CNCmesin untuk memproses silinder melengkung.
② Dua paksi separa pautan: terutamanya digunakan untuk mengawal alatan mesin dengan lebih daripada tiga paksi, di mana dua paksi boleh dipautkan, dan paksi lain boleh diberi makan secara berkala.
③ Pautan tiga paksi: Secara umumnya dibahagikan kepada dua kategori, satu ialah pautan tiga paksi koordinat linear X/Y/Z, yang lebih biasa digunakan dalam mesin pengilangan CNC, pusat pemesinan, dll. Satu lagi ialah sebagai tambahan kepada serentak mengawal dua koordinat linear dalam X/Y/Z, ia juga pada masa yang sama mengawal paksi koordinat berputar yang berputar mengelilingi salah satu koordinat linear paksi. Sebagai contoh, dalam pusat pemesinan pusingan, sebagai tambahan kepada pautan paksi koordinat linear membujur (paksi-Z) dan melintang (paksi-X), ia juga perlu mengawal pautan gelendong (paksi-C) berputar secara serentak. mengelilingi paksi Z.
④ Pautan empat paksi: Pada masa yang sama mengawal pautan tiga paksi koordinat linear X/Y/Z dan paksi koordinat berputar.
⑤ Pautan lima paksi: Selain mengawal pautan tiga paksi koordinat linear X/Y/Z secara serentak. Ia juga secara serentak mengawal dua paksi koordinat, A, B dan C, yang berputar di sekeliling paksi koordinat linear ini, membentuk kawalan serentak bagi pautan lima paksi. Pada masa ini, alat boleh ditetapkan ke mana-mana arah di angkasa. Sebagai contoh, alat dikawal untuk berayun mengelilingi paksi-x dan paksi-y pada masa yang sama supaya alat sentiasa mengekalkan arah biasa dengan permukaan kontur diproses pada titik pemotongannya untuk memastikan kelancaran permukaan yang diproses meningkatkan ketepatan pemprosesan dan kecekapan pemprosesan dan mengurangkan kekasaran permukaan yang diproses.
2. Pengelasan mengikut kaedah kawalan servo
⑴ Pemacu servo suapan alat mesin CNC kawalan gelung terbuka ialah gelung terbuka; iaitu tiada peranti maklum balas pengesanan. Secara amnya, motor pemacunya ialah motor stepper. Ciri utama motor stepper ialah motor memutar sudut langkah setiap kali litar kawalan menukar isyarat nadi arahan, dan motor itu sendiri mempunyai keupayaan mengunci sendiri. Output isyarat arahan suapan oleh sistem CNC mengawal litar pemacu melalui pengedar nadi. Ia mengawal anjakan koordinat dengan menukar bilangan denyutan, mengawal kelajuan anjakan dengan menukar frekuensi denyutan, dan mengawal arah anjakan dengan menukar susunan pengedaran denyutan. Oleh itu, ciri terbesar kaedah kawalan ini adalah kawalan yang mudah, struktur mudah, dan harga yang rendah. Aliran isyarat arahan yang dikeluarkan oleh sistem CNC adalah satu arah, jadi tiada masalah kestabilan untuk sistem kawalan. Walau bagaimanapun, kerana ralat penghantaran mekanikal tidak diperbetulkan oleh maklum balas, ketepatan anjakan tidak tinggi. Alat mesin CNC awal semuanya menggunakan kaedah kawalan ini, tetapi kadar kegagalannya agak tinggi. Pada masa ini, disebabkan peningkatan litar pemacu, ia masih digunakan secara meluas. Terutamanya di negara saya, sistem CNC ekonomi am dan transformasi CNC peralatan lama kebanyakannya menggunakan kaedah kawalan ini. Di samping itu, kaedah kawalan ini boleh dikonfigurasikan dengan mikrokomputer cip tunggal atau komputer papan tunggal sebagai peranti CNC, yang mengurangkan harga keseluruhan sistem.
⑵ Alat mesin kawalan gelung tertutup Pemacu servo suapan jenis alat mesin CNC ini berfungsi dalam mod kawalan maklum balas gelung tertutup. Motor pemacunya boleh menggunakan motor servo DC atau AC dan perlu dikonfigurasikan dengan maklum balas kedudukan dan maklum balas kelajuan. Anjakan sebenar bahagian yang bergerak dikesan pada bila-bila masa semasa pemprosesan, dan ia disalurkan kembali kepada pembanding dalam sistem CNC dalam masa. Ia dibandingkan dengan isyarat arahan yang diperolehi oleh operasi interpolasi, dan perbezaannya digunakan sebagai isyarat kawalan pemacu servo, yang memacu komponen anjakan untuk menghapuskan ralat anjakan. Mengikut lokasi pemasangan elemen pengesanan maklum balas kedudukan dan peranti maklum balas yang digunakan, ia dibahagikan kepada dua mod kawalan: gelung tertutup penuh dan gelung separuh tertutup.
① Kawalan gelung tertutup penuh Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, peranti maklum balas kedudukannya menggunakan elemen pengesan anjakan linear (pada masa ini umumnya pembaris parut) yang dipasang pada pelana alat mesin, iaitu, mengesan secara langsung anjakan linear alat mesin koordinat. Ralat penghantaran dalam keseluruhan rantai penghantaran mekanikal dari motor ke pelana alat mesin boleh dihapuskan melalui maklum balas, dengan itu memperoleh ketepatan kedudukan statik yang tinggi bagi alat mesin. Walau bagaimanapun, oleh kerana ciri geseran, ketegaran dan kelegaan banyak pautan penghantaran mekanikal dalam keseluruhan gelung kawalan adalah tidak linear, masa tindak balas dinamik keseluruhan rantai penghantaran mekanikal adalah sangat besar berbanding dengan masa tindak balas elektrik. Ini membawa kesukaran besar kepada pembetulan kestabilan keseluruhan sistem gelung tertutup, dan reka bentuk dan pelarasan sistem juga agak rumit. Oleh itu, kaedah kawalan gelung tertutup penuh ini digunakan terutamanya untuk mesin koordinat CNC danketepatan CNCpengisar dengan keperluan ketepatan tinggi.
② Kawalan gelung separuh tertutup Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, maklum balas kedudukannya menggunakan elemen pengesan sudut (pada masa ini terutamanya pengekod, dsb.), yang dipasang terus pada motor servo atau hujung skru plumbum. Oleh kerana kebanyakan pautan penghantaran mekanikal tidak termasuk dalam gelung gelung tertutup sistem, ia dipanggil untuk mendapatkan ciri kawalan yang lebih stabil. Ralat penghantaran mekanikal seperti skru plumbum tidak boleh dibetulkan pada bila-bila masa melalui maklum balas, tetapi kaedah pampasan berterusan perisian boleh digunakan untuk meningkatkan ketepatannya dengan sewajarnya. Pada masa ini, kebanyakan alat mesin CNC menggunakan kaedah kawalan gelung separuh tertutup
⑶ Alat mesin CNC kawalan hibrid secara selektif menumpukan ciri-ciri kaedah kawalan di atas untuk membentuk skim kawalan hibrid. Seperti yang dinyatakan di atas, memandangkan kaedah kawalan gelung terbuka mempunyai kestabilan yang baik, kos rendah, ketepatan yang lemah, dan kestabilan gelung tertutup penuh adalah lemah, untuk mengimbangi satu sama lain dan memenuhi keperluan kawalan alat mesin tertentu, hibrid kaedah kawalan perlu diguna pakai. Dua kaedah yang paling biasa digunakan ialah jenis pampasan gelung terbuka dan jenis pampasan gelung separuh tertutup
3. Pengelasan mengikut tahap kefungsian sistem CNC
Mengikut tahap fungsi sistem CNC, sistem CNC biasanya dibahagikan kepada tiga kategori: rendah, sederhana dan tinggi. Kaedah pengelasan ini lebih biasa digunakan di negara saya. Sempadan tiga peringkat rendah, sederhana dan tinggi adalah relatif, dan piawaian pengelasan akan berbeza dalam tempoh yang berbeza. Berdasarkan tahap pembangunan semasa, pelbagai jenis sistem CNC boleh dibahagikan kepada tiga kategori: rendah, sederhana, dan tinggi, mengikut beberapa fungsi dan penunjuk. Antaranya, sederhana dan mewah biasanya dipanggil CNC fungsi penuh atau CNC standard.
⑴ Pemotongan logam merujuk kepada alatan mesin CNC yang menggunakan pelbagai proses pemotongan seperti memusing, mengisar, hentaman, reaming, menggerudi, mengisar dan mengetam. Ia boleh dibahagikan kepada dua kategori berikut.
① Alat mesin CNC biasa, seperti mesin pelarik CNC, mesin pengisar CNC, pengisar CNC, dsb.
② Ciri utama pusat pemesinan ialah perpustakaan alat dengan mekanisme penukaran alat automatik; bahan kerja diapit sekali. Selepas pengapit, pelbagai alatan digantikan secara automatik, dan pelbagai proses seperti pengilangan (memusing), reaming, menggerudi dan mengetuk dilakukan secara berterusan pada alat mesin yang sama pada setiap permukaan pemprosesan bahan kerja, seperti pusat pemesinan (bangunan/pengilangan). , pusat pusing, pusat penggerudian, dsb.
⑵ Pembentukan logam merujuk kepada alatan mesin CNC yang menggunakan proses pembentukan seperti penyemperitan, tebukan, menekan dan melukis. Yang biasa digunakan termasuk penekan CNC, mesin lentur CNC, mesin lentur paip CNC, mesin berputar CNC, dll.
⑶ Pemprosesan khas terutamanya termasuk wayar CNC EDM, mesin pembentuk CNC EDM, mesin pemotong api CNC, mesin pemprosesan laser CNC, dsb.
⑷ Produk pengukuran dan lukisan terutamanya termasuk mesin pengukur tiga koordinat, mesin penetapan alat CNC, plotter CNC, dsb.
Masa siaran: Dis-05-2024