Постоји много варијанти и спецификација ЦНЦ алатних машина, а методе класификације су такође различите. Генерално, они се могу класификовати према следећа четири принципа заснована на функцији и структури.
1. Класификација по управљачкој путањи кретања машине алатке
⑴ Тачкасто контролисана ЦНЦ контрола тачке алатке захтева само тачно позиционирање покретних делова алатне машине од једне тачке до друге. Захтеви за путању кретања између тачака нису строги. У току кретања се не врши обрада, а кретање између координатних оса није повезано. Да би се постигло брзо и тачно позиционирање, кретање померања између две тачке обично се прво креће брзо, а затим се полако приближава тачки позиционирања како би се осигурала тачност позиционирања. Као што је приказано на слици испод, то је путања кретања тачке контроле.
Машине алатке са функцијама контроле тачке углавном укључују ЦНЦ машине за бушење, ЦНЦ глодалице, ЦНЦ машине за пробијање, итд. Са развојем ЦНЦ технологије и смањењем цена ЦНЦ система, ЦНЦ системи који се користе искључиво за контролу тачке су ретки.
⑵ ЦНЦ алатне машине са линеарном контролом ЦНЦ машине алатке са линеарним управљањем називају се и алатне ЦНЦ машине за паралелно управљање. Њихове карактеристике су да поред тачног позиционирања између контролних тачака, контролишу и брзину кретања и руту (путу) између две повезане тачке. Међутим, њихова рута кретања је само паралелна са координатном осом машине алатке; односно истовремено се контролише само једна координатна оса (односно нема потребе за функцијом израчунавања интерполације у ЦНЦ систему). Током процеса померања, алат може да сече одређеном брзином помака и генерално може да обрађује само правоугаоне делове и делове у облику степеница. Машине алатке са линеарним контролним функцијама углавном укључују релативно једноставне ЦНЦ стругове, ЦНЦ глодалице, ЦНЦ брусилице, итд. ЦНЦ систем ове машине алатке назива се и ЦНЦ систем линеарне контроле. Слично, ЦНЦ алатне машине које се користе искључиво за линеарну контролу су ретке.
⑶ ЦНЦ алатне машине за контролу контуре
ЦНЦ алатне машине за управљање контуром називају се и алатне ЦНЦ машине за континуирано управљање. Њихове контролне карактеристике су да могу истовремено да контролишу померање и брзину две или више координата кретања. Да би се испунили захтеви да релативна путања кретања алата дуж контуре радног предмета одговара контури обраде радног предмета, контрола помака и контрола брзине сваког координатног кретања морају бити тачно координирани према прописаном пропорционалном односу. Због тога се код овог типа управљања од ЦНЦ уређаја захтева да има функцију интерполације. Такозвана интерполација је да опише облик праве линије или лука кроз математичку обраду интерполационог оператора у ЦНЦ систему према основним подацима које програм уноси (као што су координате крајње тачке праве, крајње тачке координате лука и координате центра или полупречник). То јест, током израчунавања, импулси се дистрибуирају на сваки контролер координатне осе у складу са резултатима прорачуна како би се контролисало померање везе сваке координатне осе да би било у складу са траженом контуром. Током кретања, алат континуирано сече површину радног предмета, а могу се обрадити различите праве линије, лукови и кривине. Трајекторија обраде контурне контроле. Ова врста алатних машина углавном укључујеЦНЦ стругови, ЦНЦ глодалице, ЦНЦ машине за сечење жице, обрадни центри итд., а њему одговарајући ЦНЦ уређај назива се контрола контуре. Према различитом броју координатних оса везе које контролише, ЦНЦ систем се може поделити на следеће облике:
① Двоосно повезивање: углавном се користи за ЦНЦ стругове за обраду ротирајућих површина илиЦНЦ глодањемашине за обраду закривљених цилиндара.
② Полуповезивање са две осе: углавном се користи за контролу машина алатки са више од три осе, у којима се две осе могу повезати, а друга оса се може периодично напајати.
③ Повезивање са три осе: Генерално подељено у две категорије, једна је веза три линеарне координатне осе Кс/И/З, која се чешће користи у ЦНЦ машинама за глодање, обрадним центрима, итд. Друга је да поред истовременог контролише две линеарне координате у Кс/И/З, он такође истовремено контролише ротирајуће координатне осе која се ротира око једне од линеарних координата секире. На пример, у обрадном центру за стругање, поред повезивања уздужних (З-оса) и попречних (Кс-оса) линеарних координатних осе, он такође треба да истовремено контролише везу вретена (Ц-оса) који се ротира око З-осе.
④ Повезивање са четири осе: Истовремено контролишите повезивање три линеарне координатне осе Кс/И/З и ротирајуће координатне осе.
⑤ Петоосно повезивање: Поред симултане контроле повезивања три линеарне координатне осе Кс/И/З. Такође истовремено контролише две координатне осе, А, Б и Ц, које се ротирају око ових линеарних координатних оса, формирајући истовремену контролу петоосног повезивања. У овом тренутку, алат се може поставити у било ком правцу у простору. На пример, алат се контролише да се окреће око к-осе и и-осе у исто време, тако да алат увек одржава нормалан смер са површином контуре која се обрађује на месту сечења како би се обезбедила глаткоћа обрађена површина побољшава њену тачност обраде и ефикасност обраде и смањује храпавост обрађене површине.
2. Класификација методом серво управљања
⑴ Серво погон за ЦНЦ алатне машине за контролу отворене петље је отворен; односно не постоји уређај за повратну везу детекције. Генерално, његов погонски мотор је корачни мотор. Главна карактеристика корачног мотора је да мотор ротира корак корака сваки пут када контролно коло промени сигнал командног импулса, а сам мотор има способност самозакључавања. Сигнал команде за убацивање који излази из ЦНЦ система контролише погонско коло кроз разводник импулса. Он контролише померање координата променом броја импулса, контролише брзину померања променом фреквенције импулса и контролише смер померања променом редоследа дистрибуције импулса. Стога су највеће карактеристике ове методе контроле погодна контрола, једноставна структура и ниска цена. Ток командног сигнала који издаје ЦНЦ систем је једносмеран, тако да нема проблема са стабилношћу управљачког система. Међутим, пошто се грешка механичког преноса не исправља повратном спрегом, тачност померања није висока. Све ране ЦНЦ машине алатке су усвојиле овај метод контроле, али је стопа кварова била релативно висока. Тренутно, због побољшања погонског кола, још увек се широко користи. Посебно у мојој земљи, општи економски ЦНЦ системи и ЦНЦ трансформација старе опреме углавном усвајају овај метод управљања. Поред тога, овај начин управљања може се конфигурисати са микрорачунаром са једним чипом или рачунаром са једном плочом као ЦНЦ уређајем, што смањује цену целог система.
⑵ Алатне машине за контролу затворене петље Серво погон овог типа ЦНЦ алатних машина ради у режиму управљања са повратном спрегом затворене петље. Његов погонски мотор може да користи ДЦ или АЦ серво моторе и треба да буде конфигурисан са повратном спрегом о позицији и брзином. Стварно померање покретних делова се детектује у било ком тренутку током обраде и на време се враћа у компаратор у ЦНЦ систему. Он се пореди са командним сигналом добијеним операцијом интерполације, а разлика се користи као контролни сигнал серво погона, који покреће компоненту померања да би се елиминисала грешка померања. Према локацији уградње елемента за детекцију повратне информације о положају и коришћеног уређаја за повратну спрегу, подељен је на два режима управљања: потпуно затворена петља и полу-затворена петља.
① Потпуна контрола затворене петље Као што је приказано на слици, његов уређај за повратну информацију о положају користи елемент за детекцију линеарног померања (тренутно углавном решеткасти лењир) инсталиран на седлу машине алатке, односно директно детектује линеарни помак машине алатке координате. Грешка преноса у целом ланцу механичког преноса од мотора до седла алатне машине може се елиминисати повратном спрегом, чиме се постиже висока статичка тачност позиционирања машине алатке. Међутим, пошто су карактеристике трења, крутост и зазор многих карика механичког преноса у целој контролној петљи нелинеарни, динамичко време одзива читавог ланца механичког преноса је веома велико у поређењу са временом електричног одзива. Ово доноси велике потешкоће у корекцији стабилности целог система затворене петље, а дизајн и подешавање система су такође прилично компликовани. Због тога се ова метода пуне затворене петље углавном користи за ЦНЦ координатне машине иЦНЦ прецизностбрусилице са високим захтевима за прецизност.
② Контрола полу-затворене петље Као што је приказано на слици, њена повратна информација о положају користи елемент за детекцију угла (тренутно углавном енкодери, итд.), који је директно инсталиран на серво мотор или крај водећег завртња. Пошто већина механичких преносних веза није укључена у затворену петљу система, она се позива да добије стабилнију контролну карактеристику. Грешке механичког преноса, као што су водећи завртњи, не могу се исправити у било ком тренутку путем повратних информација, али се методе софтверске константне компензације могу користити да би се на одговарајући начин побољшала њихова тачност. Тренутно, већина алатних ЦНЦ машина користи методе контроле полузатворене петље
⑶ Алатне ЦНЦ машине за хибридно управљање селективно концентришу карактеристике горе наведених метода управљања како би формирале хибридну шему управљања. Као што је горе поменуто, пошто метода управљања у отвореном кругу има добру стабилност, ниску цену, лошу тачност, а пуна стабилност затворене петље је лоша, како би се међусобно надокнадили и испунили захтеви контроле одређених машина алатки, хибрид треба усвојити метод контроле. Две најчешће коришћене методе су тип компензације отворене петље и тип компензације полу-затворене петље
3. Класификација по функционалном нивоу ЦНЦ система
Према функционалном нивоу ЦНЦ система, ЦНЦ систем се обично дели у три категорије: низак, средњи и висок. Ова метода класификације се чешће користи у мојој земљи. Границе три нивоа ниског, средњег и високог су релативне, а стандарди класификације ће бити различити у различитим периодима. Судећи по досадашњем степену развоја, различите врсте ЦНЦ система се према појединим функцијама и показатељима могу поделити у три категорије: ниски, средњи и високи. Међу њима, средњи и врхунски се генерално називају ЦНЦ са пуном функцијом или стандардним ЦНЦ.
⑴ Резање метала се односи на ЦНЦ машине алатке које користе различите процесе резања као што су окретање, глодање, удар, развртање, бушење, брушење и рендисање. Може се поделити у следеће две категорије.
① Обичне ЦНЦ машине алатке, као што су ЦНЦ стругови, ЦНЦ глодалице, ЦНЦ брусилице итд.
② Главна карактеристика обрадног центра је библиотека алата са механизмом за аутоматску промену алата; радни предмет је једном стегнут. Након стезања, разни алати се аутоматски замењују, а различити процеси као што су глодање (стругање), развртање, бушење и урезивање се континуирано изводе на истој алатној машини на свакој површини обраде радног комада, као што су (изградња/глодање) обрадни центри , центри за стругање, центри за бушење итд.
⑵ Формирање метала се односи на ЦНЦ алатне машине које користе процесе обликовања као што су екструзија, пробијање, пресовање и цртање. Најчешће коришћене укључују ЦНЦ пресе, ЦНЦ машине за савијање, ЦНЦ машине за савијање цеви, ЦНЦ машине за предење итд.
⑶ Специјална обрада углавном укључује ЦНЦ жичану ЕДМ, ЦНЦ ЕДМ машине за формирање, ЦНЦ машине за сечење пламеном, ЦНЦ машине за ласерску обраду итд.
⑷ Производи за мерење и цртање углавном укључују трокоординатне мерне машине, ЦНЦ машине за подешавање алата, ЦНЦ плотере итд.
Време поста: 05.12.2024