Obstaja veliko vrst in specifikacij CNC obdelovalnih strojev, različne pa so tudi metode razvrščanja. Na splošno jih je mogoče razvrstiti po naslednjih štirih načelih, ki temeljijo na funkciji in strukturi.
1. Razvrstitev glede na krmilno trajektorijo gibanja strojnega orodja
⑴ Točkovno krmiljen CNC obdelovalni stroj za nadzor točk zahteva samo natančno pozicioniranje gibljivih delov obdelovalnega stroja od ene točke do druge. Zahteve za tirnico gibanja med točkami niso stroge. Med premikanjem se ne izvaja obdelava, gibanje med koordinatnima osema pa ni povezano. Da bi dosegli hitro in natančno pozicioniranje, se premik med dvema točkama običajno najprej hitro premakne in nato počasi približa točki pozicioniranja, da se zagotovi natančnost pozicioniranja. Kot je prikazano na spodnji sliki, je to trajektorija gibanja nadzora točke.
Strojna orodja s funkcijami točkovnega krmiljenja vključujejo predvsem CNC vrtalne stroje, CNC rezkalne stroje, CNC prebijalne stroje itd. Z razvojem CNC tehnologije in znižanjem cen CNC sistemov so CNC sistemi, ki se uporabljajo izključno za točkovno krmiljenje, redki.
⑵ CNC obdelovalni stroji z linearnim krmiljenjem CNC obdelovalni stroji z linearnim krmiljenjem se imenujejo tudi CNC obdelovalni stroji z vzporednim krmiljenjem. Njihova značilnost je, da poleg natančnega pozicioniranja med kontrolnimi točkami nadzorujejo tudi hitrost premikanja in pot (trajektorijo) med dvema povezanima točkama. Vendar je njihova pot gibanja le vzporedna s koordinatno osjo stroja; to pomeni, da je istočasno krmiljena samo ena koordinatna os (to pomeni, da v CNC sistemu ni potrebe po funkciji izračuna interpolacije). Med postopkom premikanja lahko orodje reže pri določeni hitrosti pomika in na splošno lahko obdeluje samo pravokotne in stopničaste dele. Strojna orodja z linearnimi krmilnimi funkcijami vključujejo predvsem razmeroma preproste CNC stružnice, CNC rezkalne stroje, CNC brusilnike itd. CNC sistem tega obdelovalnega stroja se imenuje tudi CNC sistem linearnega krmiljenja. Podobno so CNC strojna orodja, ki se uporabljajo izključno za linearno krmiljenje, redka.
⑶ CNC strojna orodja za krmiljenje kontur
CNC strojna orodja za konturno krmiljenje se imenujejo tudi CNC strojna orodja za neprekinjeno krmiljenje. Njihova krmilna značilnost je, da lahko hkrati krmilijo premik in hitrost dveh ali več koordinat gibanja. Da bi izpolnili zahteve, da relativna trajektorija gibanja orodja vzdolž konture obdelovanca ustreza konturi obdelave obdelovanca, morata biti krmiljenje premika in krmiljenje hitrosti vsakega koordinatnega gibanja natančno usklajeno v skladu s predpisanim sorazmernim razmerjem. Zato mora imeti CNC naprava pri tej vrsti krmiljenja interpolacijsko funkcijo. Tako imenovana interpolacija opisuje obliko ravne črte ali loka z matematično obdelavo operaterja interpolacije v sistemu CNC glede na osnovne podatke, ki jih vnese program (kot so koordinate končne točke ravne črte, končna točka koordinate loka in središčne koordinate ali polmer). To pomeni, da se med izračunom impulzi porazdelijo na vsak krmilnik koordinatne osi glede na rezultate izračuna, da se nadzoruje premik povezave vsake koordinatne osi, da je skladen z zahtevano konturo. Med premikanjem orodje neprekinjeno reže površino obdelovanca, obdelujejo pa se lahko različne ravne črte, loki in krivulje. Krmiljenje obdelovalne poti. Ta vrsta strojnega orodja vključuje predvsemCNC stružnice, CNC rezkalni stroji, CNC stroji za rezanje žice, obdelovalni centri itd., in pripadajoča CNC naprava se imenuje krmiljenje konture. Glede na različno število povezovalnih koordinatnih osi, ki jih krmili, lahko CNC sistem razdelimo na naslednje oblike:
① Dvoosna povezava: uporablja se predvsem za CNC stružnice za obdelavo vrtljivih površin aliCNC rezkanjestroji za obdelavo ukrivljenih valjev.
② Dvoosna polpovezava: uporablja se predvsem za krmiljenje obdelovalnih strojev z več kot tremi osmi, pri katerih sta lahko dve osi povezani, druga os pa se lahko občasno podaja.
③ Triosna povezava: na splošno razdeljena v dve kategoriji, ena je povezava treh linearnih koordinatnih osi X/Y/Z, ki se pogosteje uporablja v CNC rezkalnih strojih, obdelovalnih centrih itd. Druga je, da poleg istočasnega nadzoruje dve linearni koordinati v X/Y/Z, istočasno nadzoruje tudi vrtečo se koordinatno os, ki se vrti okoli ene od linearnih koordinat sekire. Na primer, v obdelovalnem centru za struženje mora poleg povezave vzdolžne (os Z) in prečne (os X) linearne koordinatne osi istočasno nadzorovati tudi povezavo vretena (os C), ki se vrti okoli Z-osi.
④ Štiriosna povezava: Istočasno nadzirajte povezavo treh linearnih koordinatnih osi X/Y/Z in vrtljive koordinatne osi.
⑤ Petosna povezava: Poleg hkratnega nadzora povezave treh linearnih koordinatnih osi X/Y/Z. Istočasno krmili tudi dve koordinatni osi, A, B in C, ki se vrtita okoli teh linearnih koordinatnih osi, kar tvori hkratno krmiljenje petosnega povezovanja. V tem času lahko orodje nastavite v katero koli smer v prostoru. Orodje je na primer nadzorovano tako, da se istočasno vrti okoli osi x in osi y, tako da orodje vedno ohranja normalno smer s konturno površino, ki se obdeluje na njeni rezalni točki, da se zagotovi gladkost obdelana površina izboljša natančnost obdelave in učinkovitost obdelave ter zmanjša hrapavost obdelane površine.
2. Razvrstitev po metodi servo krmiljenja
⑴ Podajalni servo pogon CNC obdelovalnih strojev z odprto zanko je odprtozančen; to pomeni, da ni zaznavne povratne naprave. Na splošno je njegov pogonski motor koračni motor. Glavna značilnost koračnega motorja je, da se motor zasuka za korak koraka vsakič, ko krmilno vezje spremeni signal ukaznega impulza, sam motor pa ima sposobnost samozaklepanja. Izhodni signal ukaza podajanja s sistemom CNC krmili pogonsko vezje prek razdelilnika impulzov. S spreminjanjem števila impulzov krmili koordinatni premik, s spreminjanjem frekvence impulzov krmili hitrost premikanja, s spreminjanjem vrstnega reda porazdelitve impulzov pa krmili smer premika. Zato so največje lastnosti te metode nadzora priročno krmiljenje, preprosta struktura in nizka cena. Tok ukaznega signala, ki ga izda sistem CNC, je enosmeren, zato za nadzorni sistem ni težav s stabilnostjo. Ker pa se napaka mehanskega prenosa ne popravi s povratno informacijo, natančnost premika ni visoka. Vsa zgodnja CNC strojna orodja so sprejela to metodo nadzora, vendar je bila stopnja napak razmeroma visoka. Trenutno se zaradi izboljšanja pogonskega vezja še vedno pogosto uporablja. Zlasti v moji državi splošni ekonomski CNC sistemi in CNC preoblikovanje stare opreme večinoma uporabljajo to krmilno metodo. Poleg tega je ta način krmiljenja mogoče konfigurirati z mikroračunalnikom z enim čipom ali računalnikom z eno ploščo kot CNC napravo, kar zniža ceno celotnega sistema.
⑵ Krmilna strojna orodja z zaprto zanko. Podajalni servo pogon te vrste CNC obdelovalnih strojev deluje v načinu krmiljenja s povratno zanko. Njegov pogonski motor lahko uporablja servo motorje z enosmernim ali izmeničnim tokom in ga je treba konfigurirati s povratno informacijo o položaju in hitrostjo. Dejanski premik gibljivih delov se zazna kadar koli med obdelavo in se pravočasno vrne v primerjalnik v sistemu CNC. Primerja se z ukaznim signalom, pridobljenim z operacijo interpolacije, razlika pa se uporabi kot krmilni signal servo pogona, ki poganja komponento premika, da odpravi napako premika. Glede na lokacijo namestitve elementa za zaznavanje povratne informacije o položaju in uporabljeno povratno napravo je razdeljen na dva načina krmiljenja: polno zaprto zanko in polzaprto zanko.
① Popolno krmiljenje z zaprto zanko Kot je prikazano na sliki, njegova naprava s povratno informacijo o položaju uporablja element za zaznavanje linearnega premika (trenutno na splošno mrežno ravnilo), nameščen na sedežu obdelovalnega stroja, kar pomeni, da neposredno zaznava linearni premik obdelovalnega stroja. koordinate. Prenosno napako v celotni verigi mehanskega prenosa od motorja do sedla obdelovalnega stroja je mogoče odpraviti s povratno informacijo, s čimer pridobimo visoko statično natančnost pozicioniranja obdelovalnega stroja. Ker pa so karakteristike trenja, togost in zračnost številnih povezav mehanskega prenosa v celotni krmilni zanki nelinearne, je dinamični odzivni čas celotne verige mehanskega prenosa zelo velik v primerjavi z električnim odzivnim časom. To prinaša velike težave pri korekciji stabilnosti celotnega zaprtozančnega sistema, precej zapleteni pa sta tudi načrtovanje in prilagoditev sistema. Zato se ta popolnoma zaprtozančna krmilna metoda uporablja predvsem za CNC koordinatne stroje inCNC natančnostbrusilniki z visokimi zahtevami glede natančnosti.
② Krmiljenje s polzaprto zanko Kot je prikazano na sliki, njegova povratna informacija o položaju uporablja element za zaznavanje kota (trenutno večinoma dajalniki itd.), ki je nameščen neposredno na servo motorju ali koncu vodilnega vijaka. Ker večina povezav mehanskega prenosa ni vključena v zanko sistema z zaprto zanko, je treba pridobiti stabilnejšo krmilno karakteristiko. Napak mehanskega prenosa, kot so vodilni vijaki, ni mogoče kadar koli popraviti s povratnimi informacijami, vendar je mogoče uporabiti metode konstantne kompenzacije programske opreme za ustrezno izboljšanje njihove natančnosti. Trenutno večina CNC obdelovalnih strojev uporablja metode krmiljenja s polzaprto zanko
⑶ CNC obdelovalni stroji s hibridnim krmiljenjem selektivno koncentrirajo značilnosti zgornjih krmilnih metod, da tvorijo hibridno krmilno shemo. Kot je navedeno zgoraj, ker ima odprtozančna krmilna metoda dobro stabilnost, nizko ceno, slabo natančnost in popolna zaprtozančna stabilnost je slaba, da bi se medsebojno kompenzirali in izpolnili zahteve krmiljenja določenih obdelovalnih strojev, hibrid je treba sprejeti nadzorno metodo. Dve najpogosteje uporabljeni metodi sta tip kompenzacije odprte zanke in tip kompenzacije polzaprte zanke
3. Razvrstitev po funkcionalni ravni CNC sistema
Glede na funkcionalno raven CNC sistema je CNC sistem običajno razdeljen v tri kategorije: nizko, srednjo in visoko. Ta metoda razvrščanja se pogosteje uporablja v moji državi. Meje treh ravni nizke, srednje in visoke so relativne, standardi klasifikacije pa bodo v različnih obdobjih različni. Glede na trenutno stopnjo razvoja lahko različne vrste CNC sistemov razdelimo v tri kategorije: nizke, srednje in visoke glede na nekatere funkcije in kazalnike. Med njimi se srednje in visokokakovostni na splošno imenujejo polnofunkcionalni CNC ali standardni CNC.
⑴ Rezanje kovin se nanaša na CNC obdelovalne stroje, ki uporabljajo različne postopke rezanja, kot so struženje, rezkanje, udarjanje, povrtavanje, vrtanje, brušenje in skobljanje. Razdelimo ga lahko v naslednji dve kategoriji.
① Običajna CNC strojna orodja, kot so CNC stružnice, CNC rezkalni stroji, CNC brusilniki itd.
② Glavna značilnost obdelovalnega centra je knjižnica orodij z mehanizmom za samodejno menjavo orodja; obdelovanec enkrat vpnemo. Po vpenjanju se različna orodja samodejno zamenjajo in različni procesi, kot so rezkanje (struženje), povrtavanje, vrtanje in narezovanje navojev, se neprekinjeno izvajajo na istem obdelovalnem stroju na vsaki obdelovalni površini obdelovanca, kot so (izdelava/rezkanje) obdelovalni centri , stružni centri, vrtalni centri itd.
⑵ Preoblikovanje kovin se nanaša na strojna orodja CNC, ki uporabljajo postopke preoblikovanja, kot so ekstrudiranje, prebijanje, stiskanje in vlečenje. Pogosto uporabljeni vključujejo CNC stiskalnice, CNC upogibne stroje, CNC upogibne stroje za cevi, CNC predilne stroje itd.
⑶ Posebna obdelava vključuje predvsem CNC žično EDM, CNC EDM oblikovalne stroje, CNC stroje za plamensko rezanje, CNC laserske obdelovalne stroje itd.
⑷ Izdelki za merjenje in risanje vključujejo predvsem trikoordinatne merilne stroje, CNC stroje za nastavljanje orodij, CNC risalnike itd.
Čas objave: 5. december 2024