Mayroong maraming mga uri at mga detalye ng mga tool sa makina ng CNC, at ang mga pamamaraan ng pag-uuri ay iba rin. Sa pangkalahatan, maaari silang uriin ayon sa sumusunod na apat na prinsipyo batay sa pag-andar at istraktura.
1. Pag-uuri ayon sa control trajectory ng paggalaw ng machine tool
⑴ Ang kontrol sa point-controlled na CNC machine tool point control ay nangangailangan lamang ng tumpak na pagpoposisyon ng mga gumagalaw na bahagi ng machine tool mula sa isang punto patungo sa isa pa. Ang mga kinakailangan para sa motion trajectory sa pagitan ng mga punto ay hindi mahigpit. Walang pagproseso na ginagawa sa panahon ng paggalaw, at ang paggalaw sa pagitan ng mga coordinate axes ay walang kaugnayan. Upang makamit ang mabilis at tumpak na pagpoposisyon, ang paggalaw ng displacement sa pagitan ng dalawang punto ay karaniwang gumagalaw muna at pagkatapos ay dahan-dahang lumalapit sa punto ng pagpoposisyon upang matiyak ang katumpakan ng pagpoposisyon. Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ito ang motion trajectory ng point control.
Ang mga tool sa makina na may mga function ng point control ay pangunahing kinabibilangan ng CNC drilling machine, CNC milling machine, CNC punching machine, atbp. Sa pag-unlad ng teknolohiya ng CNC at pagbaba ng mga presyo ng CNC system, ang mga CNC system na ginagamit lamang para sa point control ay bihira.
⑵ Linear control CNC machine tools Ang linear control CNC machine tool ay tinatawag ding parallel control CNC machine tool. Ang kanilang mga katangian ay bilang karagdagan sa tumpak na pagpoposisyon sa pagitan ng mga control point, kinokontrol din nila ang bilis ng paggalaw at ruta (trajectory) sa pagitan ng dalawang magkaugnay na mga punto. Gayunpaman, ang kanilang ruta ng paggalaw ay parallel lamang sa machine tool coordinate axis; iyon ay, mayroon lamang isang coordinate axis na kinokontrol sa parehong oras (iyon ay, hindi na kailangan para sa isang interpolation pagkalkula function sa CNC system). Sa panahon ng proseso ng displacement, ang tool ay maaaring mag-cut sa isang tinukoy na bilis ng feed at sa pangkalahatan ay maaari lamang magproseso ng mga hugis-parihaba at hugis-hakbang na mga bahagi. Ang mga tool sa makina na may mga linear control function ay pangunahing kinabibilangan ng medyo simpleng CNC lathes, CNC milling machine, CNC grinders, atbp. Ang CNC system ng machine tool na ito ay tinatawag ding linear control CNC system. Katulad nito, ang mga tool sa makina ng CNC na ginagamit lamang para sa linear na kontrol ay bihira.
⑶ Contour control CNC machine tool
Contour control CNC machine tool ay tinatawag ding tuloy-tuloy na control CNC machine tool. Ang kanilang mga katangian ng kontrol ay na maaari nilang sabay na kontrolin ang displacement at bilis ng dalawa o higit pang mga coordinate ng paggalaw. Upang matugunan ang mga kinakailangan na ang relatibong motion trajectory ng tool kasama ang workpiece contour ay nakakatugon sa workpiece processing contour, ang displacement control at speed control ng bawat coordinate motion ay dapat na tumpak na i-coordinate ayon sa inireseta na proporsyonal na relasyon. Samakatuwid, sa ganitong uri ng kontrol, ang CNC device ay kinakailangang magkaroon ng interpolation function. Ang tinatawag na interpolation ay upang ilarawan ang hugis ng isang tuwid na linya o arko sa pamamagitan ng matematikal na pagproseso ng interpolation operator sa CNC system ayon sa pangunahing data input ng programa (tulad ng mga endpoint coordinate ng isang tuwid na linya, ang endpoint mga coordinate ng isang arko at ang mga coordinate sa gitna o radius). Iyon ay habang nagkalkula, ang mga pulso ay ipinamamahagi sa bawat coordinate axis controller ayon sa mga resulta ng pagkalkula upang makontrol ang pag-aalis ng linkage ng bawat coordinate axis upang maging pare-pareho sa kinakailangang contour. Sa panahon ng paggalaw, patuloy na pinuputol ng tool ang ibabaw ng workpiece, at maaaring maproseso ang iba't ibang tuwid na linya, arko, at kurba. Contour control machining trajectory. Pangunahing kasama sa ganitong uri ng machine toolCNC lathes, CNC milling machine, CNC wire cutting machine, machining center, atbp., at ang katumbas nitong CNC device ay tinatawag na contour control. Ayon sa iba't ibang bilang ng mga linkage coordinate axes na kinokontrol nito, ang CNC system ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na anyo:
① Two-axis linkage: pangunahing ginagamit para sa CNC lathes upang iproseso ang mga umiikot na ibabaw oPaggiling ng CNCmga makina upang iproseso ang mga curved cylinders.
② Dalawang-axis semi-linkage: pangunahing ginagamit para sa kontrol ng mga machine tool na may higit sa tatlong axes, kung saan ang dalawang axes ay maaaring iugnay, at ang isa pang axis ay maaaring regular na pakainin.
③ Three-axis linkage: Karaniwang nahahati sa dalawang kategorya, ang isa ay ang linkage ng tatlong linear coordinate axes X/Y/Z, na mas karaniwang ginagamit sa CNC milling machine, machining centers, atbp. Ang isa pa ay bukod pa sa sabay-sabay kinokontrol ang dalawang linear na coordinate sa X/Y/Z, sabay-sabay din nitong kinokontrol ang umiikot na coordinate axis na umiikot sa paligid ng isa sa linear coordinate mga palakol. Halimbawa, sa isang turning machining center, bilang karagdagan sa linkage ng longitudinal (Z-axis) at transverse (X-axis) linear coordinate axes, kailangan din nitong sabay na kontrolin ang linkage ng spindle (C-axis) na umiikot. sa paligid ng Z-axis.
④ Four-axis linkage: Sabay-sabay na kontrolin ang linkage ng tatlong linear coordinate axes X/Y/Z at isang umiikot na coordinate axis.
⑤ Five-axis linkage: Bilang karagdagan sa sabay-sabay na pagkontrol sa linkage ng tatlong linear coordinate axes X/Y/Z. Sabay-sabay din nitong kinokontrol ang dalawa sa mga coordinate axes, A, B, at C, na umiikot sa paligid ng mga linear coordinate ax na ito, na bumubuo ng sabay na kontrol ng limang-axis na linkage. Sa oras na ito, ang tool ay maaaring itakda sa anumang direksyon sa espasyo. Halimbawa, ang tool ay kinokontrol na umindayog sa paligid ng x-axis at ang y-axis nang sabay-sabay upang ang tool ay laging mapanatili ang normal na direksyon na ang contour surface ay pinoproseso sa cutting point nito upang matiyak ang kinis ng ang naprosesong ibabaw ay nagpapabuti sa katumpakan ng pagproseso at kahusayan sa pagproseso at binabawasan ang pagkamagaspang ng naprosesong ibabaw.
2. Pag-uuri sa pamamagitan ng servo control method
⑴ Ang feed servo drive ng open-loop control CNC machine tools ay open-loop; ibig sabihin, walang detection feedback device. Sa pangkalahatan, ang motor sa pagmamaneho nito ay isang stepper motor. Ang pangunahing tampok ng stepper motor ay ang motor ay umiikot ng isang anggulo ng hakbang sa tuwing binabago ng control circuit ang command pulse signal, at ang motor mismo ay may kakayahang mag-self-lock. Kinokontrol ng feed command signal output ng CNC system ang drive circuit sa pamamagitan ng pulse distributor. Kinokontrol nito ang displacement ng coordinate sa pamamagitan ng pagpapalit ng bilang ng mga pulso, kinokontrol ang bilis ng pag-aalis sa pamamagitan ng pagbabago ng dalas ng mga pulso, at kinokontrol ang direksyon ng pag-aalis sa pamamagitan ng pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng pamamahagi ng mga pulso. Samakatuwid, ang pinakamalaking tampok ng paraan ng kontrol na ito ay maginhawang kontrol, simpleng istraktura, at mababang presyo. Ang daloy ng command signal na ibinigay ng CNC system ay unidirectional, kaya walang problema sa katatagan para sa control system. Gayunpaman, dahil ang error ng mekanikal na paghahatid ay hindi naitama sa pamamagitan ng feedback, ang katumpakan ng displacement ay hindi mataas. Ang mga naunang kagamitan sa makina ng CNC ay pinagtibay ang paraan ng kontrol na ito, ngunit ang rate ng pagkabigo ay medyo mataas. Sa kasalukuyan, dahil sa pagpapabuti ng drive circuit, malawak pa rin itong ginagamit. Lalo na sa aking bansa, ang pangkalahatang pang-ekonomiyang mga sistema ng CNC at pagbabagong-anyo ng CNC ng mga lumang kagamitan ay kadalasang gumagamit ng pamamaraang ito ng kontrol. Bilang karagdagan, ang paraan ng kontrol na ito ay maaaring i-configure sa isang single-chip microcomputer o isang single-board computer bilang isang CNC device, na binabawasan ang presyo ng buong system.
⑵ Closed-loop control machine tool Ang feed servo drive ng ganitong uri ng CNC machine tool ay gumagana sa closed-loop feedback control mode. Ang drive motor nito ay maaaring gumamit ng DC o AC servo motors at kailangang i-configure gamit ang feedback sa posisyon at feedback ng bilis. Ang aktwal na pag-aalis ng mga gumagalaw na bahagi ay makikita anumang oras sa panahon ng pagproseso, at ito ay ibabalik sa comparator sa CNC system sa oras. Ito ay inihambing sa command signal na nakuha ng interpolation operation, at ang pagkakaiba ay ginagamit bilang control signal ng servo drive, na nagtutulak sa displacement component upang maalis ang displacement error. Ayon sa lokasyon ng pag-install ng elemento ng pagtuklas ng feedback ng posisyon at ang ginamit na feedback device, nahahati ito sa dalawang control mode: full-closed loop at semi-closed loop.
① Full closed-loop control Gaya ng ipinapakita sa figure, ang position feedback device nito ay gumagamit ng linear displacement detection element (kasalukuyang karaniwang isang grating ruler) na naka-install sa saddle ng machine tool, iyon ay, direktang naka-detect sa linear displacement ng machine tool mga coordinate. Ang error sa transmission sa buong mechanical transmission chain mula sa motor hanggang sa machine tool saddle ay maaaring alisin sa pamamagitan ng feedback, sa gayon ay nakakakuha ng mataas na static positioning accuracy ng machine tool. Gayunpaman, dahil ang mga katangian ng friction, rigidity, at clearance ng maraming mechanical transmission link sa buong control loop ay nonlinear, ang dinamikong oras ng pagtugon ng buong mechanical transmission chain ay napakalaki kumpara sa electrical response time. Nagdudulot ito ng malaking kahirapan sa pagwawasto ng katatagan ng buong closed-loop system, at ang disenyo at pagsasaayos ng system ay medyo kumplikado din. Samakatuwid, ang buong closed-loop na paraan ng kontrol ay pangunahing ginagamit para sa CNC coordinate machine atKatumpakan ng CNCmga gilingan na may mataas na mga kinakailangan sa katumpakan.
② Semi-closed-loop control Gaya ng ipinapakita sa figure, ang feedback sa posisyon nito ay gumagamit ng angle detection element (kasalukuyang pangunahing mga encoder, atbp.), na direktang naka-install sa servo motor o sa dulo ng lead screw. Dahil ang karamihan sa mga mechanical transmission link ay hindi kasama sa closed-loop loop ng system, ito ay tinatawag na makakuha ng mas matatag na katangian ng kontrol. Ang mga error sa mekanikal na paghahatid tulad ng mga lead screw ay hindi maaaring itama anumang oras sa pamamagitan ng feedback, ngunit ang software constant compensation method ay maaaring gamitin upang naaangkop na mapabuti ang kanilang katumpakan. Sa kasalukuyan, karamihan sa mga tool sa makina ng CNC ay gumagamit ng mga semi-closed loop control na pamamaraan
⑶ Ang Hybrid control CNC machine tools ay piling tinutuon ang mga katangian ng nasa itaas na paraan ng kontrol upang makabuo ng hybrid control scheme. Tulad ng nabanggit sa itaas, dahil ang paraan ng kontrol ng open-loop ay may mahusay na katatagan, mababang gastos, mahinang katumpakan, at ang buong closed-loop na katatagan ay hindi maganda, upang mabayaran ang bawat isa at matugunan ang mga kinakailangan sa kontrol ng ilang mga tool sa makina, isang hybrid dapat gamitin ang paraan ng pagkontrol. Ang dalawang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ay open-loop compensation type at semi-closed-loop compensation type
3. Pag-uuri ayon sa antas ng pagganap ng sistema ng CNC
Ayon sa antas ng pagganap ng sistema ng CNC, ang sistema ng CNC ay karaniwang nahahati sa tatlong kategorya: mababa, katamtaman, at mataas. Ang paraan ng pag-uuri na ito ay mas karaniwang ginagamit sa aking bansa. Ang mga hangganan ng tatlong antas ng mababa, katamtaman, at mataas ay kamag-anak, at ang mga pamantayan sa pag-uuri ay magkakaiba sa iba't ibang panahon. Sa paghusga mula sa kasalukuyang antas ng pag-unlad, ang iba't ibang uri ng mga sistema ng CNC ay maaaring nahahati sa tatlong kategorya: mababa, katamtaman, at mataas, ayon sa ilang mga pag-andar at tagapagpahiwatig. Kabilang sa mga ito, ang medium at high-end ay karaniwang tinatawag na full-function na CNC o karaniwang CNC.
⑴ Ang pagputol ng metal ay tumutukoy sa mga tool sa makina ng CNC na gumagamit ng iba't ibang proseso ng pagputol gaya ng pagpihit, paggiling, impact, reaming, pagbabarena, paggiling, at pagpaplano. Maaari itong hatiin sa sumusunod na dalawang kategorya.
① Ordinaryong CNC machine tool, tulad ng CNC lathes, CNC milling machine, CNC grinder, atbp.
② Ang pangunahing tampok ng Machining center ay ang tool library na may awtomatikong mekanismo ng pagbabago ng tool; ang workpiece ay naka-clamp nang isang beses. Pagkatapos ng clamping, ang iba't ibang mga tool ay awtomatikong pinapalitan, at ang iba't ibang mga proseso tulad ng milling (pag-ikot), reaming, drilling, at tapping ay patuloy na ginagawa sa parehong machine tool sa bawat processing surface ng workpiece, tulad ng (building/milling) machining centers , mga sentro ng pagliko, mga sentro ng pagbabarena, atbp.
⑵ Ang pagbubuo ng metal ay tumutukoy sa mga tool sa makina ng CNC na gumagamit ng mga proseso ng pagbubuo tulad ng extrusion, pagsuntok, pagpindot, at pagguhit. Kasama sa mga karaniwang ginagamit ang mga CNC press, CNC bending machine, CNC pipe bending machine, CNC spinning machine, atbp.
⑶ Pangunahing kasama sa espesyal na pagproseso ang CNC wire EDM, CNC EDM forming machine, CNC flame cutting machine, CNC laser processing machine, atbp.
⑷ Pangunahing kasama sa mga produkto ng pagsukat at pagguhit ang mga three-coordinate na measuring machine, CNC tool setting machine, CNC plotters, atbp.
Oras ng post: Dis-05-2024