Postoji mnogo varijanti i specifikacija CNC alatnih strojeva, a metode klasifikacije su također različite. Danas će urednik podijeliti s vama neke korisne informacije o klasifikaciji CNC alatnih strojeva. Nadam se da će vam biti od pomoći.
1. Podjela prema upravljačkoj putanji gibanja alatnog stroja
1. CNC alatni strojevi s točkastim upravljanjem
Kontrola točke zahtijeva samo točno pozicioniranje pokretnih dijelova alatnog stroja od jedne točke do druge. Zahtjevi za putanju gibanja između točaka nisu strogi. Tijekom kretanja ne vrši se obrada. Kretanje između svake koordinatne osi je irelevantno. Kako bi se postiglo brzo i točno pozicioniranje, pomak između dviju točaka općenito se prvo kreće brzo, a zatim se polako približava točki pozicioniranja kako bi se osigurala točnost pozicioniranja. Kao što je prikazano na donjoj slici, to je putanja kretanja kontrole točke.
slika
Alatni strojevi s funkcijama upravljanja točkama uglavnom uključuju CNC strojeve za bušenje, CNC glodalice, CNC strojeve za probijanje itd. S razvojem CNC tehnologije i smanjenjem cijena CNC sustava, CNC sustavi koji se koriste samo za upravljanje točkama više nisu uobičajeni.
2. CNC alatni strojevi s linearnim upravljanjem
CNC alatni strojevi s linearnim upravljanjem nazivaju se i CNC alatni strojevi s paralelnim upravljanjem. Karakteristika mu je da osim kontrole točnog pozicioniranja između točaka, također kontrolira brzinu kretanja i rutu (trajektoriju) između dvije povezane točke. Međutim, njegova ruta kretanja povezana je samo s Koordinatne osi alatnog stroja kreću se paralelno, što znači da postoji samo jedna koordinatna os koja se kontrolira u isto vrijeme (to jest, nema potrebe za funkcijom interpolacije u CNC sustavu). Tijekom procesa pomaka, alat može rezati navedenom brzinom posmaka. Općenito, može obraditi samo pravokutne i stepenaste dijelove.
Alatni strojevi s linearnim upravljačkim funkcijama uglavnom uključuju relativno jednostavne CNC tokarilice, CNC glodalice i CNC brusilice. CNC sustav ovog alatnog stroja naziva se i linearni upravljački CNC sustav. Slično tome, rijetki su CNC alatni strojevi koji se koriste isključivo za linearno upravljanje.
3. CNC alatni strojevi za konturno upravljanje
slika
CNC alatni strojevi za konturno upravljanje nazivaju se i CNC alatni strojevi za kontinuirano upravljanje. Njegova značajka upravljanja je da može kontrolirati pomak i brzinu dviju ili više koordinata gibanja istovremeno.
Kako bi se zadovoljili zahtjevi da relativna trajektorija gibanja alata duž konture izratka bude u skladu s konturom obrade izratka, kontrola pomaka i kontrola brzine svakog koordinatnog gibanja moraju biti točno usklađene prema propisanom proporcionalnom odnosu.
Stoga, u ovoj vrsti metode upravljanja, uređaj za numeričko upravljanje mora imati funkciju interpolacije. Takozvana interpolacija opisuje oblik ravne crte ili luka kroz matematičku obradu operatora interpolacije u CNC sustavu na temelju osnovnih podataka koje unosi program (kao što su koordinate krajnje točke ravne crte, koordinate krajnje točke luka i središnje koordinate ili radijus). , to jest, tijekom izračuna, dodjeljuje impulse svakom kontroleru koordinatne osi u skladu s rezultatima izračuna, kontrolirajući na taj način pomak veze svake koordinatne osi kako bi se uskladio sa zahtijevanom konturom. Tijekom procesa kretanja, alat kontinuirano reže površinu izratka, a mogu se izvoditi različiti procesi. Obrada ravnih linija, lukova i krivulja.
Ova vrsta alatnih strojeva uglavnom uključuje CNC tokarilice, CNC glodalice, CNC strojeve za rezanje žice i obradne centre. Odgovarajući CNC uređaj naziva se CNC sustav za konturno upravljanje. Prema broju koordinatnih osi povezivanja koje kontrolira, može se podijeliti na sljedeće vrste: oblik:
(1) Veza s dvije osi: uglavnom se koristi za CNC tokarilice za obradu rotirajućih zakrivljenih površina ili CNC glodalice za obradu zakrivljenih cilindričnih površina.
(2) Dvoosna poluveza: Uglavnom se koristi za upravljanje alatnim strojevima s više od tri osi. Dvije osi mogu biti povezane, a druga os može izvoditi periodično posmakanje.
(3) Povezivanje s tri osi: Općenito podijeljeno u dvije kategorije, jedna je veza triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z, koja se uglavnom koristi u CNC strojevima za glodanje, obradnim centrima itd. Druga vrsta je da u uz istovremeno upravljanje dvjema linearnim koordinatama u X/Y/Z, također istovremeno kontrolira rotacijsku koordinatnu os koja rotira oko jedne od linearnih koordinatnih osi.
Na primjer, obradni centar za tokarenje, osim povezivanja dviju linearnih koordinatnih osi u uzdužnom smjeru (Z os) i poprečnom smjeru (X os), također treba istovremeno kontrolirati povezivanje vretena (C os) koje rotira oko Z osi.
slika
(4) Povezivanje s četiri osi: Istovremeno kontrolirajte tri linearne koordinatne osi X/Y/Z za povezivanje s određenom koordinatnom osi rotacije.
(5) Povezivanje pet osi: Osim što istovremeno kontrolira povezivanje triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z, također istovremeno kontrolira dvije koordinatne osi A, B i C koje se okreću oko linearne koordinatne osi. , tvoreći simultanu kontrolu pet koordinatnih osi. Dvije su osi povezane, a alat se može postaviti u bilo kojem smjeru u prostoru.
Na primjer, alat se kontrolira da se vrti oko X-osi i Y-osi u isto vrijeme, tako da alat uvijek održava normalan smjer prema konturnoj površini koja se obrađuje na svojoj točki rezanja, kako bi se osigurala glatkoća površine koja se obrađuje i poboljšati njezinu točnost obrade i obrade. učinkovitost, smanjujući hrapavost obrađene površine.
2. Klasifikacija prema metodi servo upravljanja
1. CNC alatni strojevi za upravljanje otvorenom petljom
Pokretni servo pogon ovog tipa alatnog stroja je otvorene petlje, to jest, ne postoji povratni uređaj za otkrivanje. Općenito, njegov pogonski motor je koračni motor. Glavna značajka koračnog motora je da svaki put kada upravljački krug promijeni signal naredbenog impulsa, motor se okrene za jedan korak. kut razmaka, a sam motor ima mogućnost samozaključavanja.
Izlaz signala naredbe za napredovanje iz CNC sustava upravlja pogonskim krugom kroz razdjelnik impulsa. Kontrolira količinu koordinatnog pomaka promjenom broja impulsa, kontrolira brzinu pomaka promjenom frekvencije impulsa i kontrolira pomak promjenom sekvence distribucije impulsa. smjer.
Stoga su najveća svojstva ovog načina upravljanja praktično upravljanje, jednostavna struktura i niska cijena. Tok komandnog signala koji izdaje CNC sustav je jednosmjeran, tako da nema problema stabilnosti upravljačkog sustava. Međutim, budući da se pogreška mehaničkog prijenosa ne ispravlja povratnom spregom, točnost pomaka nije visoka.
Svi rani CNC alatni strojevi usvojili su ovu metodu upravljanja, ali je stopa kvarova bila relativno visoka. Trenutno se, zbog poboljšanja pogonskog kruga, još uvijek široko koristi. Posebno u našoj zemlji, ova metoda upravljanja se često koristi u općenitim ekonomičnim CNC sustavima i CNC transformaciji stare opreme. Osim toga, ova metoda upravljanja može konfigurirati računalo s jednim čipom ili računalo s jednom pločom kao CNC uređaj, čime se smanjuje cijena cijelog sustava.
2. Alatni strojevi za upravljanje zatvorenom petljom
Servo pogon posmaka ove vrste CNC alatnog stroja radi prema metodi upravljanja zatvorenom povratnom spregom. Pogonski motor može koristiti dvije vrste servo motora istosmjerne ili izmjenične struje i treba ga konfigurirati s povratnom informacijom o položaju i povratnom informacijom o brzini kako bi se detektirao stvarni pomak pokretnih dijelova u bilo kojem trenutku tijekom obrade. Količina se na vrijeme vraća u komparator u CNC sustavu. Uspoređuje se s naredbenim signalom dobivenim operacijom interpolacije. Razlika se koristi kao upravljački signal servo pogona, koji zauzvrat pokreće komponentu pomaka kako bi se eliminirala pogreška pomaka.
Prema mjestu ugradnje elementa za detekciju povratne informacije o položaju i korištenog uređaja za povratnu spregu, on se dijeli na dva načina upravljanja: potpuno zatvorena petlja i poluzatvorena petlja.
slika
(1) Kontrola potpuno zatvorene petlje
Uređaj za povratnu informaciju o položaju koristi element za detekciju linearnog pomaka (trenutačno se uglavnom koristi rešetkasto ravnalo), koji je instaliran na sedlu alatnog stroja, odnosno izravno detektira linearni pomak koordinata alatnog stroja. Povratnom spregom može se eliminirati cijeli mehanički prijenosni lanac od motora do sjedala alatnog stroja. pogreška prijenosa, čime se postiže veća statička točnost pozicioniranja alatnog stroja.
Međutim, unutar cijele regulacijske petlje, karakteristike trenja, krutost i zazor mnogih karika mehaničkog prijenosa su nelinearni, a vrijeme dinamičkog odziva cijelog lanca mehaničkog prijenosa vrlo je veliko u usporedbi s vremenom električnog odziva. To donosi velike poteškoće u korekciji stabilnosti cjelokupnog zatvorenog sustava, a projektiranje i podešavanje sustava također su relativno složeni. Stoga se ova potpuno zatvorena metoda upravljanja uglavnom koristi za CNC koordinatne strojeve, CNC precizne brusilice itd. koji zahtijevaju vrlo visoku preciznost.
(2) Upravljanje poluzatvorenom petljom
Njegova povratna informacija o položaju koristi komponente za detekciju kuta (trenutačno uglavnom kodere, itd.), koje su izravno instalirane na kraju servo motora ili vijka. Budući da većina veza mehaničkog prijenosa nije uključena u zatvorenu petlju sustava, dobivaju se stabilnije karakteristike upravljanja. Pogreške mehaničkog prijenosa kao što su vijci ne mogu se ispraviti u bilo kojem trenutku putem povratne informacije, ali se softverske metode kompenzacije fiksne vrijednosti mogu koristiti za odgovarajuće poboljšanje njihove točnosti. Trenutačno većina CNC alatnih strojeva prihvaća način upravljanja poluzatvorenom petljom.
3. CNC alatni strojevi s hibridnim upravljanjem
Karakteristike gore navedenih kontrolnih metoda mogu se selektivno koncentrirati u hibridnu shemu kontrole. Kao što je prije spomenuto, budući da metoda upravljanja otvorenom petljom ima dobru stabilnost, nisku cijenu i lošu točnost, dok metoda upravljanja potpuno zatvorenom petljom ima lošu stabilnost, kako bi se međusobno kompenzirale i zadovoljile zahtjeve upravljanja nekim strojem alata, treba koristiti hibridnu metodu kontrole.
3. Klasifikacija prema funkcionalnoj razini CNC sustava
CNC sustavi se obično dijele u tri kategorije: niske, srednje i visoke. Ova metoda klasifikacije je uobičajena u našoj zemlji. Budući da su granice niskih, srednjih i visokih ocjena relativne, standardi klasifikacije bit će različiti u različitim razdobljima. Što se trenutnog stupnja razvoja tiče, različite vrste CNC sustava prema nekim funkcijama i pokazateljima mogu se podijeliti u tri kategorije: niske, srednje i visoke klase. Među njima, srednje i visoke klase općenito se nazivaju full-function CNC ili standardni CNC.
1. Rezanje metala
Odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste različite postupke rezanja kao što su tokarenje, glodanje, razvrtanje, bušenje, brušenje i blanjanje. Može se podijeliti u sljedeće dvije kategorije:
(1) Obični CNC alatni strojevi: kao što su CNC tokarilice, CNC glodalice, CNC brusilice itd.
(2) Obradni centar: Njegova glavna značajka je biblioteka alata s mehanizmom za automatsku promjenu alata. Nakon stezanja, različiti rezni alati se automatski zamjenjuju, a različiti procesi kao što su glodanje (tokarenje), razvrtanje, bušenje i narezivanje navoja kontinuirano se izvode na svakoj obradnoj površini izratka na istom alatnom stroju, kao što su (glodanje) obradni centri i tokarski centri. , centar za bušenje itd.
2. Oblikovanje metala
Odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste ekstruziju, probijanje, prešanje, izvlačenje i druge procese oblikovanja. Najčešće korišteni uključuju CNC preše, CNC strojeve za savijanje, CNC strojeve za savijanje cijevi i CNC strojeve za predenje.
3. Kategorije posebne obrade
Uglavnom postoje CNC EDM strojevi za žicu, CNC EDM strojevi za oblikovanje, CNC strojevi za rezanje plamenom, CNC strojevi za lasersku obradu itd.
4. Mjerenje i crtanje
Uglavnom uključuje trodimenzionalni instrument za mjerenje koordinata, CNC uređaj za postavljanje alata, CNC crtač itd.
