Postoji mnogo varijanti i specifikacija CNC alatnih mašina, a metode klasifikacije su takođe različite. Danas će urednik podijeliti s vama neke korisne informacije o klasifikaciji CNC alatnih strojeva. Nadam se da će vam biti od pomoći.
1. Klasifikacija prema upravljačkoj putanji kretanja alatne mašine
1. CNC alatne mašine sa kontrolom tačke
Kontrola tačke zahteva samo precizno pozicioniranje pokretnih delova alatne mašine od jedne tačke do druge. Zahtjevi za putanju kretanja između tačaka nisu strogi. Ne vrši se nikakva obrada tokom kretanja. Kretanje između svake koordinatne osi je irelevantno. Kako bi se postiglo brzo i precizno pozicioniranje, pomak između dvije točke 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 tačke kontrole.
slika
Mašinski alati sa funkcijama kontrole tačke uglavnom uključuju CNC mašine za bušenje, CNC glodalice, CNC mašine za probijanje, itd. Sa razvojem CNC tehnologije i smanjenjem cene CNC sistema, CNC sistemi koji se koriste isključivo za kontrolu tačke više nisu uobičajeni.
2. Linearna kontrola CNC alatnih mašina
CNC alatne mašine sa linearnim upravljanjem nazivaju se i alatne CNC mašine za paralelno upravljanje. Njegova karakteristika je da pored kontrole preciznog pozicioniranja između tačaka, kontroliše i brzinu kretanja i rutu (trajektoriju) između dve povezane tačke. Međutim, njegova ruta kretanja se odnosi samo na Koordinatne osi alatne mašine se kreću paralelno, što znači da postoji samo jedna koordinatna os koja se kontrolira u isto vrijeme (odnosno, nema potrebe za funkcijom rada interpolacije u CNC sistemu). Tokom procesa pomicanja, alat može rezati pri navedenoj brzini posmaka. Općenito, može obraditi samo pravokutne i stepenaste dijelove.
Alatni strojevi s funkcijama linearne kontrole uglavnom uključuju relativno jednostavne CNC strugove, CNC glodalice i CNC brusilice. CNC sistem ove alatne mašine naziva se i CNC sistem linearne kontrole. Slično, CNC alatni strojevi koji se koriste isključivo za linearnu kontrolu su rijetki.
3. Konturna kontrola CNC alatnih mašina
slika
CNC alatne mašine za upravljanje konturom nazivaju se i CNC alatne mašine za kontinuirano upravljanje. Njegova kontrolna karakteristika je da može kontrolirati pomak i brzinu dvije ili više koordinata kretanja istovremeno.
Da bi se ispunili zahtjevi da relativna putanja kretanja alata duž konture obratka bude u skladu sa konturom obrade obratka, kontrola pomaka i kontrola brzine svakog koordinatnog kretanja mora biti precizno koordinirana prema propisanom proporcionalnom odnosu.
Stoga, u ovoj vrsti metode upravljanja, numerički upravljački uređaj mora imati funkciju operacije interpolacije. Takozvana interpolacija je da opiše oblik prave ili luka kroz matematičku obradu interpolacionog operatora u CNC sistemu na osnovu osnovnih podataka koje program unosi (kao što su koordinate krajnje tačke prave, koordinate krajnje tačke luka i središnje koordinate ili poluprečnik). , odnosno, prilikom izračunavanja, dodijeliti impulse svakom regulatoru koordinatne ose prema rezultatima proračuna, čime se kontrolira pomak veze svake koordinatne ose kako bi se uskladila sa traženom konturom. Tokom procesa pomicanja, alat kontinuirano reže površinu obratka i mogu se izvoditi različiti procesi. Obrada pravih linija, lukova i krivih.
Ova vrsta alatnih mašina uglavnom uključuje CNC strugove, CNC glodalice, CNC mašine za rezanje žice i obradne centre. Odgovarajući CNC uređaj naziva se CNC sistem za kontrolu konture. Prema broju koordinatnih osa veze koje kontrolira, može se podijeliti na sljedeće vrste: oblik:
(1) Dvoosno povezivanje: uglavnom se koristi za CNC strugove za obradu rotirajućih zakrivljenih površina ili CNC glodalice za obradu zakrivljenih cilindričnih površina.
(2) Dvoosno polupovezivanje: Uglavnom se koristi za kontrolu alatnih mašina sa više od tri ose. Dvije ose mogu biti povezane, a druga osa može vršiti periodično pomicanje.
(3) Povezivanje sa tri ose: Generalno podeljeno u dve kategorije, jedna je veza tri linearne koordinatne ose X/Y/Z, koja se uglavnom koristi u CNC mašinama za glodanje, obradnim centrima, itd. Drugi tip je onaj u Pored istovremenog upravljanja dvjema linearnim koordinatama u X/Y/Z, on također istovremeno kontrolira osovinu koordinata rotacije koja se rotira oko jedne od linearnih koordinatnih osa.
Na primjer, obradni centar za struganje, pored povezivanja dvije linearne koordinatne osi u uzdužnom smjeru (os Z) i poprečnom smjeru (X osa), također treba istovremeno kontrolirati vezu vretena (C osa) koji se rotira oko Z ose.
slika
(4) Povezivanje sa četiri ose: Istovremeno kontrolišite tri linearne koordinatne ose X/Y/Z za povezivanje sa određenom koordinatnom osom rotacije.
(5) Veza sa pet osa: Osim što istovremeno kontroliše vezu tri linearne koordinatne ose X/Y/Z, ona također istovremeno kontrolira dvije koordinatne ose A, B i C koje se rotiraju oko linearne koordinatne ose , formirajući simultanu kontrolu pet koordinatnih osa. Dvije ose su povezane, a alat se može postaviti u bilo kojem smjeru u prostoru.
Na primjer, alatom se upravlja da se istovremeno okreće oko X-ose i Y-ose, tako da alat uvijek održava normalan smjer prema površini konture koja se obrađuje na njenoj tački rezanja, kako bi se osigurala glatkoća površine koja se obrađuje i poboljšati njenu tačnost obrade i obradu. efikasnost, smanjenje hrapavosti obrađene površine.
2. Klasifikacija prema metodi servo upravljanja
1. Otvorena kontrola CNC alatnih mašina
Servo pogon ovog tipa alatnih mašina je otvoren, odnosno nema uređaja za povratnu informaciju. Generalno, njegov pogonski motor je koračni motor. Glavna karakteristika koračnog motora je da svaki put kada upravljačko kolo promijeni signal komandnog impulsa, motor se rotira za jedan korak. ugao udaljenosti, a sam motor ima sposobnost samozaključavanja.
Signal naredbe za ubacivanje koji izlazi iz CNC sistema kontrolira pogonski krug kroz razdjelnik impulsa. On kontrolira količinu koordinatnog pomaka promjenom broja impulsa, kontrolira brzinu pomaka promjenom frekvencije impulsa i kontrolira pomak promjenom sekvence distribucije impulsa. smjer.
Stoga su najveće karakteristike ove metode upravljanja zgodna kontrola, jednostavna struktura i niska cijena. Tok komandnog signala koji izdaje CNC sistem je jednosmjeran, tako da ne postoji problem stabilnosti upravljačkog sistema. Međutim, budući da se greška mehaničkog prijenosa ne ispravlja povratnom spregom, tačnost pomaka nije visoka.
Sve rane CNC mašine alatke su usvojile ovu metodu kontrole, ali je stopa kvarova bila relativno visoka. Trenutno, zbog poboljšanja pogonskog kruga, još uvijek se široko koristi. Posebno se kod nas ovaj način upravljanja često koristi u generalno ekonomičnim CNC sistemima i CNC transformaciji stare opreme. Osim toga, ova metoda upravljanja može konfigurirati jednočip ili jednostruki računar kao CNC uređaj, smanjujući cijenu cijelog sistema.
2. Alatne mašine sa zatvorenom petljom upravljanja
Servo pogon ovog tipa CNC alatnih strojeva radi prema metodi upravljanja povratnom spregom zatvorene petlje. Pogonski motor može koristiti dvije vrste DC ili AC servo motora, i treba ga konfigurirati s povratnom informacijom o položaju i brzinom kako bi se otkrio stvarni pomak pokretnih dijelova u bilo kojem trenutku tokom obrade. Iznos se na vrijeme vraća u komparator u CNC sistemu. Uspoređuje se sa komandnim signalom dobivenim operacijom interpolacije. Razlika se koristi kao kontrolni signal servo pogona, koji zauzvrat pokreće komponentu pomaka kako bi se eliminirala greška pomaka.
Prema lokaciji ugradnje elementa za detekciju povratne informacije položaja i korištenog uređaja za povratnu spregu, podijeljen je u dva načina upravljanja: potpuno zatvorena petlja i poluzatvorena petlja.
slika
(1) Potpuna kontrola zatvorene petlje
Uređaj za povratnu informaciju o položaju koristi element za detekciju linearnog pomaka (trenutno se uglavnom koristi rešetkasto ravnalo), koji je ugrađen na sedlo alatne mašine, odnosno direktno detektuje linearni pomak koordinata alatne mašine. Kroz povratnu informaciju, cijeli mehanički prijenosni lanac od motora do sedla alatne mašine može biti eliminisan. greška prijenosa, čime se postiže veća tačnost statičkog pozicioniranja alatne mašine.
Međutim, unutar cijele kontrolne petlje, karakteristike trenja, krutost i zazor mnogih karika mehaničkog prijenosa su nelinearni, a dinamičko vrijeme odziva cijelog lanca mehaničkog prijenosa je vrlo veliko u usporedbi s vremenom električnog odziva. To donosi velike poteškoće u korekciji stabilnosti cijelog sistema zatvorene petlje, a dizajn i podešavanje sistema su također relativno složeni. Stoga se ova metoda upravljanja u potpuno zatvorenoj petlji uglavnom koristi za CNC koordinatne strojeve, CNC precizne brusilice, itd. koje zahtijevaju vrlo visoku preciznost.
(2) Kontrola poluzatvorene petlje
Njegova povratna informacija o položaju koristi komponente za detekciju ugla (trenutno uglavnom enkodere, itd.), koje su direktno instalirane na kraju servo motora ili zavrtnja. Budući da većina mehaničkih prenosnih veza nije uključena u zatvorenu petlju sistema, dobijaju se stabilnije upravljačke karakteristike. Greške mehaničkog prenosa, kao što su zavrtnji, ne mogu se ispraviti u bilo kom trenutku putem povratne sprege, ali se metode kompenzacije softverske fiksne vrednosti mogu koristiti kako bi se na odgovarajući način poboljšala njihova tačnost. Trenutno, većina alatnih CNC strojeva usvaja poluzatvoreni način kontrole petlje.
3. Hibridno upravljanje CNC alatnim mašinama
Karakteristike gornjih metoda kontrole mogu se selektivno koncentrirati kako bi se formirala hibridna šema upravljanja. Kao što je već spomenuto, budući da metoda upravljanja s otvorenom petljom ima dobru stabilnost, nisku cijenu i lošu preciznost, dok metoda upravljanja u punoj zatvorenoj petlji ima lošu stabilnost, kako bi međusobno kompenzirala i zadovoljila zahtjeve upravljanja neke mašine alata, treba koristiti hibridnu metodu kontrole.
3. Klasifikacija prema funkcionalnom nivou CNC sistema
CNC sistemi se obično dijele u tri kategorije: niski, srednji i visoki. Ova metoda klasifikacije je uobičajena u našoj zemlji. Budući da su granice niskih, srednjih i visokih ocjena relativne, standardi klasifikacije će biti različiti u različitim periodima. Što se tiče trenutnog nivoa razvoja, različite vrste CNC sistema se prema pojedinim funkcijama i pokazateljima mogu podijeliti u tri kategorije: niski, srednji i high-end. Među njima, srednji i vrhunski se općenito nazivaju CNC s punom funkcijom ili standardni CNC.
1. Rezanje metala
Odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste različite procese rezanja kao što su tokarenje, glodanje, razvrtanje, bušenje, brušenje i blanjanje. Može se podijeliti u sljedeće dvije kategorije:
(1) Obične CNC mašine alatke: kao što su CNC strugovi, CNC glodalice, CNC brusilice, itd.
(2) Obradni centar: Njegova glavna karakteristika je biblioteka alata sa mehanizmom za automatsku promenu alata. Nakon stezanja, različiti rezni alati se automatski zamjenjuju, a različiti procesi kao što su glodanje (struganje), razvrtanje, bušenje i urezivanje se kontinuirano izvode na svakoj površini obrade radnog komada na istom alatnom stroju, kao što su (glodanje) obradni centri i okretni centri. , centar za bušenje itd.
2. Oblikovanje metala
Odnosi se na CNC alatne strojeve koji koriste ekstruziju, probijanje, prešanje, crtanje i druge procese oblikovanja. Obično se koriste CNC preše, CNC mašine za savijanje, CNC mašine za savijanje cevi i CNC mašine za predenje.
3. Posebne kategorije obrade
Postoje uglavnom CNC žičane EDM mašine, CNC EDM mašine za oblikovanje, CNC mašine za sečenje plamenom, CNC mašine za lasersku obradu itd.
4. Mjerenje i crtanje
Uglavnom uključuju trodimenzionalni koordinatni mjerni instrument, CNC alat za postavljanje, CNC ploter, itd.
