Există multe varietăți și specificații de mașini-unelte CNC, iar metodele de clasificare sunt, de asemenea, diferite. În general, ele pot fi clasificate după următoarele patru principii bazate pe funcție și structură.
1. Clasificarea după traiectoria de control a mișcării mașinii-unelte
⑴ Controlul punctual al mașinii-unelte CNC controlat necesită doar poziționarea precisă a pieselor mobile ale mașinii-unelte dintr-un punct în altul. Cerințele pentru traiectoria mișcării între puncte nu sunt stricte. Nu se efectuează nicio prelucrare în timpul mișcării, iar mișcarea dintre axele de coordonate nu are legătură. Pentru a obține o poziționare rapidă și precisă, mișcarea de deplasare între două puncte, în general, se mișcă mai întâi rapid și apoi se apropie încet de punctul de poziționare pentru a asigura precizia poziționării. După cum se arată în figura de mai jos, este traiectoria de mișcare a controlului punctului.
Mașinile-unelte cu funcții de control punctual includ în principal mașini de găurit CNC, mașini de frezat CNC, mașini de stantat CNC etc. Odată cu dezvoltarea tehnologiei CNC și reducerea prețurilor sistemelor CNC, sistemele CNC utilizate exclusiv pentru controlul punctului sunt rare.
⑵ Mașini-unelte CNC cu control liniar Mașinile-unelte CNC cu control liniar sunt denumite și mașini-unelte CNC cu control paralel. Caracteristicile lor sunt că, pe lângă poziționarea precisă între punctele de control, controlează și viteza de mișcare și traseul (traiectoria) între două puncte înrudite. Totuși, traseul lor de mișcare este doar paralel cu axa de coordonate a mașinii-unelte; adică există o singură axă de coordonate controlată în același timp (adică nu este nevoie de o funcție de calcul de interpolare în sistemul CNC). În timpul procesului de deplasare, unealta poate tăia la o viteză de avans specificată și, în general, poate prelucra doar piese dreptunghiulare și în formă de trepte. Mașinile-unelte cu funcții de control liniar includ în principal strunguri CNC relativ simple, mașini de frezat CNC, polizoare CNC, etc. Sistemul CNC al acestei mașini-unelte este numit și sistem CNC de control liniar. În mod similar, mașinile-unelte CNC utilizate exclusiv pentru control liniar sunt rare.
⑶ Mașini-unelte CNC pentru controlul conturului
Mașinile-unelte CNC pentru controlul conturului sunt, de asemenea, numite mașini-unelte CNC cu control continuu. Caracteristicile lor de control sunt că pot controla simultan deplasarea și viteza a două sau mai multe coordonate de mișcare. Pentru a îndeplini cerințele conform cărora traiectoria de mișcare relativă a sculei de-a lungul conturului piesei de prelucrat să îndeplinească conturul de prelucrare a piesei de prelucrat, controlul deplasării și controlul vitezei fiecărei mișcări de coordonate trebuie să fie coordonate cu precizie în conformitate cu relația proporțională prescrisă. Prin urmare, în acest tip de control, dispozitivul CNC trebuie să aibă o funcție de interpolare. Așa-numita interpolare este de a descrie forma unei linii drepte sau a unui arc prin procesarea matematică a operatorului de interpolare în sistemul CNC în funcție de datele de bază introduse de program (cum ar fi coordonatele punctului final al unei linii drepte, punctul final coordonatele unui arc și coordonatele sau raza centrului). Adică în timpul calculului, impulsurile sunt distribuite fiecărui controler al axei de coordonate în conformitate cu rezultatele calculului, astfel încât să controleze deplasarea legăturii fiecărei axe de coordonate pentru a fi în concordanță cu conturul necesar. În timpul mișcării, unealta taie în mod continuu suprafața piesei de prelucrat și pot fi procesate diverse linii drepte, arce și curbe. Traiectoria de prelucrare a controlului conturului. Acest tip de mașină-uneltă include în principalstrunguri CNC, mașini de frezat CNC, mașini de tăiat cu sârmă CNC, centre de prelucrare etc., iar dispozitivul CNC corespunzător se numește controlul conturului. În funcție de numărul diferit de axe de coordonate de legătură pe care le controlează, sistemul CNC poate fi împărțit în următoarele forme:
① Legătura cu două axe: utilizată în principal pentru strungurile CNC pentru prelucrarea suprafețelor rotative saufrezare CNCmașini pentru prelucrarea cilindrilor curbați.
② Semi-legatură cu două axe: utilizată în principal pentru controlul mașinilor-unelte cu mai mult de trei axe, în care două axe pot fi legate, iar cealaltă axă poate fi alimentată periodic.
③ Legătura cu trei axe: În general, împărțită în două categorii, una este legătura a trei axe de coordonate liniare X/Y/Z, care este mai frecvent utilizată în mașinile de frezat CNC, centrele de prelucrare etc. Cealaltă este aceea că, în plus față de simultan controlând două coordonate liniare în X/Y/Z, controlează, de asemenea, simultan axa de coordonate de rotație care se rotește în jurul uneia dintre axele de coordonate liniare. De exemplu, într-un centru de prelucrare de strunjire, pe lângă legătura dintre axele de coordonate liniare longitudinale (axa Z) și transversală (axa X), trebuie să controleze simultan și legătura axului (axa C) care se rotește. în jurul axei Z.
④ Legătura pe patru axe: controlați simultan legătura a trei axe de coordonate liniare X/Y/Z și a unei axe de coordonate rotative.
⑤ Legătura pe cinci axe: Pe lângă controlul simultan al legăturii celor trei axe de coordonate liniare X/Y/Z. De asemenea, controlează simultan două dintre axele de coordonate, A, B și C, care se rotesc în jurul acestor axe de coordonate liniare, formând un control simultan al legăturii pe cinci axe. În acest moment, instrumentul poate fi setat în orice direcție din spațiu. De exemplu, unealta este controlată să se rotească în jurul axei x și a axei y în același timp, astfel încât unealta să mențină întotdeauna direcția normală, suprafața de contur fiind prelucrată la punctul său de tăiere, astfel încât să asigure netezimea suprafața prelucrată își îmbunătățește acuratețea și eficiența procesării și reduce rugozitatea suprafeței prelucrate.
2. Clasificare prin metoda servocontrolului
⑴ Servoacționarea de alimentare a mașinilor-unelte CNC cu control în buclă deschisă este în buclă deschisă; adică nu există un dispozitiv de feedback de detectare. În general, motorul său de antrenare este un motor pas cu pas. Caracteristica principală a motorului pas cu pas este că motorul se rotește cu un unghi pas de fiecare dată când circuitul de control schimbă semnalul pulsului de comandă, iar motorul în sine are capacitatea de autoblocare. Semnalul de comandă de alimentare transmis de sistemul CNC controlează circuitul de antrenare prin distribuitorul de impulsuri. Controlează deplasarea coordonatelor prin schimbarea numărului de impulsuri, controlează viteza de deplasare prin schimbarea frecvenței impulsurilor și controlează direcția deplasării prin schimbarea ordinii de distribuție a impulsurilor. Prin urmare, cele mai mari caracteristici ale acestei metode de control sunt controlul convenabil, structura simplă și prețul scăzut. Fluxul semnalului de comandă emis de sistemul CNC este unidirecțional, deci nu există nicio problemă de stabilitate pentru sistemul de control. Cu toate acestea, deoarece eroarea transmisiei mecanice nu este corectată prin feedback, precizia deplasării nu este mare. Toate mașinile-unelte CNC timpurii au adoptat această metodă de control, dar rata de eșec a fost relativ mare. În prezent, datorită îmbunătățirii circuitului de acționare, este încă utilizat pe scară largă. În special în țara mea, sistemele CNC economice generale și transformarea CNC a echipamentelor vechi adoptă în mare parte această metodă de control. În plus, această metodă de control poate fi configurată cu un microcomputer cu un singur cip sau cu un computer cu o singură placă ca dispozitiv CNC, ceea ce reduce prețul întregului sistem.
⑵ Mașini-unelte de control în buclă închisă Servoacționarea de alimentare a acestui tip de mașini-unelte CNC funcționează într-un mod de control cu feedback în buclă închisă. Motorul său de antrenare poate folosi servomotoare DC sau AC și trebuie configurat cu feedback de poziție și feedback de viteză. Deplasarea efectivă a pieselor în mișcare este detectată în orice moment în timpul procesării și este transmisă înapoi la comparator din sistemul CNC în timp. Este comparat cu semnalul de comandă obținut prin operația de interpolare, iar diferența este utilizată ca semnal de control al servomotor, care conduce componenta de deplasare pentru a elimina eroarea de deplasare. În funcție de locația de instalare a elementului de detectare a feedback-ului de poziție și a dispozitivului de feedback utilizat, acesta este împărțit în două moduri de control: buclă complet închisă și buclă semi-închisă.
① Control complet în buclă închisă După cum se arată în figură, dispozitivul său de feedback de poziție folosește un element de detectare a deplasării liniare (în prezent, în general, o riglă de grătar) instalat pe șaua mașinii-unelte, adică detectând direct deplasarea liniară a mașinii-unelte. coordonate. Eroarea de transmisie în întregul lanț de transmisie mecanică de la motor până la șaua mașinii-unelte poate fi eliminată prin feedback, obținându-se astfel o mare precizie de poziționare statică a mașinii-unelte. Cu toate acestea, deoarece caracteristicile de frecare, rigiditatea și jocul multor legături de transmisie mecanică din întreaga buclă de control sunt neliniare, timpul de răspuns dinamic al întregului lanț de transmisie mecanică este foarte mare în comparație cu timpul de răspuns electric. Acest lucru aduce mari dificultăți la corectarea stabilității întregului sistem în buclă închisă, iar proiectarea și reglarea sistemului sunt, de asemenea, destul de complicate. Prin urmare, această metodă de control complet în buclă închisă este utilizată în principal pentru mașinile de coordonate CNC șiPrecizie CNCpolizoare cu cerințe de înaltă precizie.
② Control în buclă semiînchisă După cum se arată în figură, feedback-ul său de poziție folosește un element de detectare a unghiului (în prezent, în principal codificatoare etc.), care este instalat direct pe servomotor sau la capătul șurubului. Deoarece majoritatea legăturilor de transmisie mecanică nu sunt incluse în bucla închisă a sistemului, este chemat să se obțină o caracteristică de control mai stabilă. Erorile de transmisie mecanică, cum ar fi șuruburile de plumb, nu pot fi corectate în niciun moment prin feedback, dar metodele software de compensare constantă pot fi utilizate pentru a îmbunătăți în mod corespunzător precizia acestora. În prezent, majoritatea mașinilor-unelte CNC utilizează metode de control în buclă semiînchisă
⑶ Mașinile-unelte CNC cu control hibrid concentrează selectiv caracteristicile metodelor de control de mai sus pentru a forma o schemă de control hibrid. După cum sa menționat mai sus, deoarece metoda de control în buclă deschisă are stabilitate bună, cost scăzut, precizie slabă și stabilitatea completă în buclă închisă este slabă, pentru a se compensa reciproc și a îndeplini cerințele de control ale anumitor mașini-unelte, un hibrid trebuie adoptată metoda de control. Cele două metode cel mai frecvent utilizate sunt tipul de compensare în buclă deschisă și tipul de compensare în buclă semiînchisă
3. Clasificarea după nivelul funcțional al sistemului CNC
În funcție de nivelul funcțional al sistemului CNC, sistemul CNC este de obicei împărțit în trei categorii: scăzut, mediu și ridicat. Această metodă de clasificare este folosită mai des în țara mea. Limitele celor trei niveluri de scăzut, mediu și înalt sunt relative, iar standardele de clasificare vor fi diferite în perioade diferite. Judecând după nivelul actual de dezvoltare, diverse tipuri de sisteme CNC pot fi împărțite în trei categorii: scăzut, mediu și ridicat, în funcție de unele funcții și indicatori. Printre acestea, mediul și high-end sunt, în general, numite CNC cu funcții complete sau CNC standard.
⑴ Tăierea metalelor se referă la mașini-unelte CNC care utilizează diverse procese de tăiere, cum ar fi strunjirea, frezarea, impactul, alezarea, găurirea, șlefuirea și rindeluirea. Poate fi împărțit în următoarele două categorii.
① Mașini-unelte CNC obișnuite, cum ar fi strunguri CNC, mașini de frezat CNC, polizoare CNC etc.
② Caracteristica principală a centrului de prelucrare este biblioteca de scule cu mecanism automat de schimbare a sculei; piesa de prelucrat este prinsă o dată. După strângere, diferite unelte sunt înlocuite automat și diverse procese, cum ar fi frezarea (strunjirea), alezarea, găurirea și filetarea sunt efectuate continuu pe aceeași mașină-uneltă pe fiecare suprafață de prelucrare a piesei de prelucrat, cum ar fi centrele de prelucrare (construcție/frezare). , centre de strunjire, centre de foraj etc.
⑵ Formarea metalelor se referă la mașini-unelte CNC care utilizează procese de formare, cum ar fi extrudarea, perforarea, presarea și desenarea. Cele utilizate în mod obișnuit includ prese CNC, mașini de îndoit CNC, mașini de îndoit țevi CNC, mașini de filat CNC etc.
⑶ Prelucrarea specială include în principal EDM cu sârmă CNC, mașini de formare EDM CNC, mașini de tăiat cu flacără CNC, mașini de prelucrare cu laser CNC etc.
⑷ Produsele de măsurare și desenare includ în principal mașini de măsurat cu trei coordonate, mașini de reglare a sculelor CNC, plotere CNC etc.
Ora postării: Dec-05-2024