Det finnes mange varianter og spesifikasjoner av CNC-maskinverktøy, og klassifiseringsmetodene er også forskjellige. Generelt kan de klassifiseres i henhold til følgende fire prinsipper basert på funksjon og struktur.
1. Klassifisering etter kontrollbanen til maskinverktøyets bevegelse
⑴ Punktkontrollert CNC-maskinverktøyspunktkontroll krever bare nøyaktig posisjonering av de bevegelige delene av maskinverktøyet fra ett punkt til et annet. Kravene til bevegelsesbanen mellom punktene er ikke strenge. Ingen prosessering utføres under bevegelsen, og bevegelsen mellom koordinataksene er urelatert. For å oppnå rask og nøyaktig posisjonering, beveger forskyvningsbevegelsen mellom to punkter seg vanligvis raskt først og nærmer seg deretter posisjoneringspunktet sakte for å sikre posisjoneringsnøyaktighet. Som vist i figuren nedenfor, er det bevegelsesbanen til punktkontroll.
Maskinverktøy med punktkontrollfunksjoner inkluderer hovedsakelig CNC-boremaskiner, CNC-fresemaskiner, CNC-stansemaskiner osv. Med utviklingen av CNC-teknologi og reduksjon av CNC-systempriser er CNC-systemer som kun brukes til punktstyring sjeldne.
⑵ Lineær kontroll CNC maskinverktøy Lineær kontroll CNC maskinverktøy kalles også parallellkontroll CNC maskinverktøy. Deres egenskaper er at i tillegg til nøyaktig posisjonering mellom kontrollpunkter, kontrollerer de også bevegelseshastigheten og ruten (banen) mellom to relaterte punkter. Deres bevegelsesrute er imidlertid bare parallell med maskinverktøyets koordinatakse; det vil si at det kun er én koordinatakse som styres samtidig (det vil si at det ikke er behov for en interpolasjonsberegningsfunksjon i CNC-systemet). Under forskyvningsprosessen kan verktøyet kutte med en spesifisert matehastighet og kan generelt bare behandle rektangulære og trinnformede deler. Maskinverktøyene med lineære kontrollfunksjoner inkluderer i hovedsak relativt enkle CNC-dreiebenker, CNC-fresemaskiner, CNC-slipere osv. CNC-systemet til denne verktøymaskinen kalles også det lineære styrings-CNC-systemet. På samme måte er CNC-maskinverktøy som kun brukes til lineær kontroll sjeldne.
⑶ Konturkontroll CNC-maskinverktøy
Konturkontroll CNC-maskinverktøy kalles også kontinuerlig kontroll CNC-maskinverktøy. Deres kontrollegenskaper er at de samtidig kan kontrollere forskyvningen og hastigheten til to eller flere bevegelseskoordinater. For å oppfylle kravene om at den relative bevegelsesbanen til verktøyet langs arbeidsstykkets kontur møter arbeidsstykkets bearbeidingskontur, må forskyvningskontrollen og hastighetskontrollen for hver koordinatbevegelse koordineres nøyaktig i henhold til det foreskrevne proporsjonale forholdet. Derfor, i denne typen kontroll, kreves det at CNC-enheten har en interpolasjonsfunksjon. Den såkalte interpolasjonen er å beskrive formen til en rett linje eller bue gjennom den matematiske behandlingen av interpolasjonsoperatøren i CNC-systemet i henhold til de grunnleggende dataene som legges inn av programmet (som endepunktkoordinatene til en rett linje, endepunktet koordinatene til en bue og senterkoordinatene eller radiusen). Det vil si under beregning, blir pulser distribuert til hver koordinataksekontroller i henhold til beregningsresultatene for å kontrollere koblingsforskyvningen til hver koordinatakse for å være konsistent med den nødvendige konturen. Under bevegelsen kutter verktøyet kontinuerlig overflaten av arbeidsstykket, og ulike rette linjer, buer og kurver kan behandles. Bearbeidingsbane for konturkontroll. Denne typen verktøymaskiner inkluderer hovedsakeligCNC dreiebenker, CNC-fresemaskiner, CNC-trådskjæremaskiner, maskineringssentre, etc., og dens tilsvarende CNC-enhet kalles konturkontroll. I henhold til det forskjellige antallet koblingskoordinatakser det kontrollerer, kan CNC-systemet deles inn i følgende former:
① To-akset kobling: brukes hovedsakelig for CNC dreiebenker for å behandle roterende overflater ellerCNC fresingmaskiner for å behandle buede sylindre.
② To-akset halvledd: brukes hovedsakelig til kontroll av verktøymaskiner med mer enn tre akser, der to akser kan kobles sammen, og den andre aksen kan mates med jevne mellomrom.
③ Tre-akset kobling: Generelt delt inn i to kategorier, den ene er koblingen av tre lineære koordinatakser X/Y/Z, som er mer vanlig brukt i CNC-fresemaskiner, maskineringssentre osv. Den andre er at i tillegg til samtidig kontrollerer to lineære koordinater i X/Y/Z, kontrollerer den samtidig den roterende koordinataksen som roterer rundt en av de lineære koordinatakser. For eksempel, i et dreiebearbeidingssenter, i tillegg til koblingen av de langsgående (Z-aksen) og tverrgående (X-aksen) lineære koordinatakser, må den også samtidig kontrollere koblingen til spindelen (C-aksen) som roterer rundt Z-aksen.
④ Fireakset kobling: Kontroller koblingen av tre lineære koordinatakser X/Y/Z samtidig og en roterende koordinatakse.
⑤ Femakset kobling: I tillegg til samtidig å kontrollere koblingen til de tre lineære koordinataksene X/Y/Z. Den kontrollerer også samtidig to av koordinataksene, A, B og C, som roterer rundt disse lineære koordinataksene, og danner en samtidig kontroll av femakset kobling. På dette tidspunktet kan verktøyet settes i alle retninger i rommet. For eksempel styres verktøyet til å svinge rundt x-aksen og y-aksen samtidig, slik at verktøyet alltid opprettholder normal retning med konturoverflaten som behandles ved skjærepunktet for å sikre jevnheten til behandlet overflate forbedrer prosesseringsnøyaktigheten og prosesseringseffektiviteten og reduserer ruheten til den behandlede overflaten.
2. Klassifisering etter servokontrollmetode
⑴ Mateservodriften til CNC-maskiner med åpen sløyfekontroll er åpen sløyfe; det vil si at det ikke er noen tilbakemeldingsenhet for gjenkjenning. Vanligvis er drivmotoren en trinnmotor. Hovedtrekket til trinnmotoren er at motoren roterer en trinnvinkel hver gang kontrollkretsen endrer kommandopulssignalet, og selve motoren har selvlåsende evne. Matekommandosignalet som sendes ut av CNC-systemet kontrollerer drivkretsen gjennom pulsfordeleren. Den styrer koordinatforskyvningen ved å endre antall pulser, kontrollerer forskyvningshastigheten ved å endre frekvensen til pulsene, og styrer retningen på forskyvningen ved å endre distribusjonsrekkefølgen til pulsene. Derfor er de største egenskapene til denne kontrollmetoden praktisk kontroll, enkel struktur og lav pris. Kommandosignalstrømmen utstedt av CNC-systemet er ensrettet, så det er ingen stabilitetsproblem for kontrollsystemet. Men fordi feilen til den mekaniske transmisjonen ikke korrigeres ved tilbakemelding, er forskyvningsnøyaktigheten ikke høy. Tidlige CNC-maskiner tok alle i bruk denne kontrollmetoden, men feilraten var relativt høy. For tiden, på grunn av forbedringen av drivkretsen, er den fortsatt mye brukt. Spesielt i mitt land bruker generelle økonomiske CNC-systemer og CNC-transformasjon av gammelt utstyr for det meste denne kontrollmetoden. I tillegg kan denne kontrollmetoden konfigureres med en enkeltbrikke-mikrodatamaskin eller en enkeltbordsdatamaskin som en CNC-enhet, noe som reduserer prisen på hele systemet.
⑵ Kontrollmaskiner med lukket sløyfe. Mateservodriften til denne typen CNC-maskinverktøy fungerer i en tilbakemeldingskontrollmodus med lukket sløyfe. Drivmotoren kan bruke DC- eller AC-servomotorer og må konfigureres med posisjonstilbakemelding og hastighetstilbakemelding. Selve forskyvningen av de bevegelige delene oppdages når som helst under behandlingen, og den føres tilbake til komparatoren i CNC-systemet i tide. Det sammenlignes med kommandosignalet som oppnås ved interpolasjonsoperasjonen, og forskjellen brukes som styresignalet til servodrevet, som driver forskyvningskomponenten for å eliminere forskyvningsfeilen. I henhold til installasjonsstedet til posisjons-tilbakemeldingsdeteksjonselementet og tilbakemeldingsenheten som brukes, er den delt inn i to kontrollmoduser: full-lukket sløyfe og semi-lukket sløyfe.
① Full lukket sløyfekontroll Som vist på figuren, bruker dens posisjonstilbakemeldingsenhet et lineært forskyvningsdeteksjonselement (for tiden vanligvis en gitterlinjal) installert på salen til maskinverktøyet, det vil si direkte detekterer den lineære forskyvningen av maskinverktøyet koordinater. Overføringsfeilen i hele den mekaniske overføringskjeden fra motoren til verktøymaskinsadlen kan elimineres gjennom tilbakemelding, og dermed oppnå en høy statisk posisjoneringsnøyaktighet for verktøymaskinen. Men siden friksjonsegenskapene, stivheten og klaringen til mange mekaniske transmisjonsledd i hele kontrollsløyfen er ikke-lineære, er den dynamiske responstiden til hele den mekaniske transmisjonskjeden veldig stor sammenlignet med den elektriske responstiden. Dette gir store vanskeligheter med stabilitetskorreksjonen av hele lukket sløyfe-systemet, og utformingen og justeringen av systemet er også ganske komplisert. Derfor brukes denne full-lukkede sløyfe-kontrollmetoden hovedsakelig for CNC-koordinatmaskiner ogCNC presisjonkverner med høye presisjonskrav.
② Halvlukket sløyfekontroll Som vist på figuren bruker dens posisjonstilbakemelding et vinkeldeteksjonselement (for tiden hovedsakelig kodere, etc.), som er direkte installert på servomotoren eller enden av ledeskruen. Siden de fleste av de mekaniske overføringskoblingene ikke er inkludert i systemets lukkede sløyfe, kalles det for å oppnå en mer stabil kontrollkarakteristikk. Mekaniske overføringsfeil som blyskruer kan ikke korrigeres når som helst gjennom tilbakemelding, men programvarekontinuerlige kompensasjonsmetoder kan brukes for å forbedre nøyaktigheten. For tiden bruker de fleste CNC-maskinverktøy semi-closed loop-kontrollmetoder
⑶ Hybridkontroll CNC-maskinverktøy konsentrerer selektivt egenskapene til de ovennevnte kontrollmetodene for å danne et hybridkontrollskjema. Som nevnt ovenfor, siden åpen-sløyfe-kontrollmetoden har god stabilitet, lav pris, dårlig nøyaktighet og full lukket-sløyfe-stabilitet er dårlig, for å kompensere for hverandre og oppfylle kontrollkravene til visse maskinverktøy, en hybrid kontrollmetode bør tas i bruk. De to mest brukte metodene er åpen sløyfe kompensasjonstype og semi-lukket sløyfe kompensasjonstype
3. Klassifisering etter funksjonsnivået til CNC-systemet
I henhold til funksjonsnivået til CNC-systemet er CNC-systemet vanligvis delt inn i tre kategorier: lav, middels og høy. Denne klassifiseringsmetoden er mer vanlig i mitt land. Grensene for de tre nivåene lav, middels og høy er relative, og klassifiseringsstandardene vil være forskjellige i ulike perioder. Ut fra det nåværende utviklingsnivået kan ulike typer CNC-systemer deles inn i tre kategorier: lav, middels og høy, i henhold til noen funksjoner og indikatorer. Blant dem kalles medium og high-end generelt fullfunksjons CNC eller standard CNC.
⑴ Metallskjæring refererer til CNC-maskinverktøy som bruker ulike skjæreprosesser som dreiing, fresing, slag, rømme, boring, sliping og høvling. Det kan deles inn i følgende to kategorier.
① Vanlige CNC-maskiner, for eksempel CNC-dreiebenker, CNC-fresemaskiner, CNC-slipere, etc.
② Maskinsenterets hovedfunksjon er verktøybiblioteket med en automatisk verktøyskiftemekanisme; arbeidsstykket klemmes en gang. Etter fastspenning blir ulike verktøy automatisk skiftet ut, og ulike prosesser som fresing (dreiing), rømme, boring og tapping utføres kontinuerlig på samme maskinverktøy på hver bearbeidingsflate av arbeidsstykket, slik som (bygging/fresing) maskineringssentre , dreiesentre, boresentre, etc.
⑵ Metallforming refererer til CNC-maskinverktøy som bruker formingsprosesser som ekstrudering, stansing, pressing og tegning. Vanlige brukte inkluderer CNC-presser, CNC-bøyemaskiner, CNC-rørbøyemaskiner, CNC-spinnemaskiner, etc.
⑶ Spesialbehandling inkluderer hovedsakelig CNC wire EDM, CNC EDM formingsmaskiner, CNC flammeskjæremaskiner, CNC laserbehandlingsmaskiner, etc.
⑷ Måle- og tegneprodukter inkluderer hovedsakelig trekoordinatmålemaskiner, CNC-verktøyinnstillingsmaskiner, CNC-plottere, etc.
Innleggstid: Des-05-2024