Existuje mnoho odrôd a špecifikácií CNC obrábacích strojov a metódy klasifikácie sú tiež odlišné. Dnes sa s vami editor podelí o niekoľko užitočných informácií o klasifikácii CNC obrábacích strojov. Dúfam, že vám to pomôže.
1. Klasifikácia podľa riadiacej trajektórie pohybu obrábacieho stroja
1. CNC obrábacie stroje s bodovým riadením
Bodové riadenie vyžaduje iba presné umiestnenie pohyblivých častí obrábacieho stroja z jedného bodu do druhého. Požiadavky na trajektóriu pohybu medzi bodmi nie sú prísne. Počas pohybu sa nevykonáva žiadne spracovanie. Pohyb medzi každou súradnicovou osou je irelevantný. Aby sa dosiahlo rýchle aj presné polohovanie, posun medzi dvoma bodmi sa vo všeobecnosti najskôr pohybuje rýchlo a potom sa pomaly približuje k bodu polohovania, aby sa zaistila presnosť polohovania. Ako je znázornené na obrázku nižšie, ide o trajektóriu pohybu bodového riadenia.
obrázok
Medzi obrábacie stroje s funkciami bodového riadenia patria predovšetkým CNC vŕtačky, CNC frézky, CNC vysekávacie stroje a pod. S rozvojom CNC techniky a znižovaním ceny CNC systémov už nie sú CNC systémy, ktoré sa používajú čisto na bodové riadenie, bežné.
2. Lineárne riadenie CNC obrábacích strojov
CNC obrábacie stroje s lineárnym riadením sa tiež nazývajú CNC obrábacie stroje s paralelným riadením. Jeho charakteristikou je, že okrem ovládania presného polohovania medzi bodmi riadi aj rýchlosť pohybu a trasu (trajektóriu) medzi dvoma súvisiacimi bodmi. Trasa jeho pohybu však súvisí len s Súradnicové osi obrábacieho stroja sa pohybujú paralelne, čo znamená, že súčasne je riadená iba jedna súradnicová os (to znamená, že v CNC systéme nie je potrebná funkcia interpolačnej operácie). Počas procesu radenia môže nástroj rezať špecifikovanou rýchlosťou posuvu. Vo všeobecnosti môže spracovať iba obdĺžnikové a stupňovité časti.
Medzi obrábacie stroje s lineárnymi riadiacimi funkciami patria najmä relatívne jednoduché CNC sústruhy, CNC frézky a CNC brúsky. CNC systém tohto obrábacieho stroja sa nazýva aj lineárny riadiaci CNC systém. Podobne sú zriedkavé CNC obrábacie stroje používané výlučne na lineárne riadenie.
3. CNC obrábacie stroje na riadenie obrysov
obrázok
CNC obrábacie stroje s riadením obrysu sa tiež nazývajú CNC obrábacie stroje s nepretržitým riadením. Jeho ovládacou vlastnosťou je, že dokáže ovládať posun a rýchlosť dvoch alebo viacerých súradníc pohybu súčasne.
Aby sa splnili požiadavky, aby sa relatívna trajektória pohybu nástroja pozdĺž obrysu obrobku zhodovala s obrysom obrábania obrobku, musí byť riadenie posuvu a riadenie rýchlosti každého pohybu súradníc presne koordinované podľa predpísaného proporcionálneho vzťahu.
Preto sa pri tomto type spôsobu riadenia vyžaduje, aby numerické riadiace zariadenie malo funkciu interpolačnej operácie. Takzvaná interpolácia má opísať tvar priamky alebo oblúka prostredníctvom matematického spracovania interpolačného operátora v CNC systéme na základe základných údajov zadaných programom (ako sú súradnice koncového bodu priamky, súradnice koncového bodu oblúka a stredová súradnica alebo polomer). to znamená, že počas výpočtu prideľte impulzy každému ovládaču súradnicovej osi podľa výsledkov výpočtu, čím sa riadi posunutie spojenia každej súradnicovej osi tak, aby vyhovovalo požadovanému obrysu. Počas procesu pohybu nástroj nepretržite reže povrch obrobku a môžu sa vykonávať rôzne procesy. Spracovanie rovných čiar, oblúkov a kriviek.
Medzi tento typ obrábacích strojov patria predovšetkým CNC sústruhy, CNC frézy, CNC drôtové rezacie stroje a obrábacie centrá. Príslušné CNC zariadenie sa nazýva CNC systém riadenia obrysu. Podľa počtu súradnicových osí prepojenia, ktoré riadi, možno rozdeliť do nasledujúcich typov: forma:
(1) Dvojosové prepojenie: používa sa hlavne pre CNC sústruhy na spracovanie rotačných zakrivených plôch alebo CNC frézky na spracovanie zakrivených valcových plôch.
(2) Dvojosové poloprepojenie: Používa sa hlavne na riadenie obrábacích strojov s viac ako tromi osami. Dve z osí môžu byť prepojené a druhá os môže vykonávať periodický posuv.
(3) Trojosové prepojenie: Všeobecne rozdelené do dvoch kategórií, jedna je prepojenie troch lineárnych súradnicových osí X/Y/Z, ktoré sa väčšinou používa v CNC frézach, obrábacích centrách atď. Okrem súčasného ovládania dvoch lineárnych súradníc v X/Y/Z súčasne riadi aj rotačnú súradnicovú os, ktorá sa otáča okolo jednej z lineárnych súradnicových osí.
Napríklad sústružnícke obrábacie centrum potrebuje okrem prepojenia dvoch lineárnych súradnicových osí v pozdĺžnom smere (os Z) a priečnom smere (os X) súčasne ovládať aj spojenie otáčajúceho sa vretena (os C). okolo osi Z.
obrázok
(4) Štvorosové prepojenie: Súčasné ovládanie troch lineárnych súradnicových osí X/Y/Z na prepojenie s určitou rotačnou súradnicovou osou.
(5) Päťosové prepojenie: Okrem súčasného ovládania prepojenia troch lineárnych súradnicových osí X/Y/Z súčasne ovláda aj dve súradnicové osi A, B a C, ktoré sa otáčajú okolo lineárnej súradnicovej osi. , tvoriace súčasné riadenie piatich súradnicových osí. Dve osi sú prepojené a nástroj je možné umiestniť v ľubovoľnom smere v priestore.
Napríklad je nástroj ovládaný tak, aby sa otáčal okolo osi X a osi Y súčasne, takže nástroj vždy udržiava kolmý smer k povrchu obrysu, ktorý sa spracováva v bode rezu, aby sa zabezpečila hladkosť opracovávaný povrch a zlepšiť jeho presnosť a spracovanie. účinnosť, zníženie drsnosti obrobeného povrchu.
2. Klasifikácia podľa metódy servoriadenia
1. Riadenie CNC obrábacích strojov s otvorenou slučkou
Servopohon posuvu tohto typu obrábacieho stroja je otvorený, to znamená, že neexistuje žiadne detekčné spätnoväzbové zariadenie. Vo všeobecnosti je jeho hnacím motorom krokový motor. Hlavnou vlastnosťou krokového motora je, že zakaždým, keď riadiaci obvod zmení signál príkazového impulzu, motor sa otočí o jeden krok. uhol vzdialenosti a samotný motor má samosvornú schopnosť.
Výstup signálu príkazu posuvu zo systému CNC riadi hnací obvod cez rozdeľovač impulzov. Riadi veľkosť posunutia súradníc zmenou počtu impulzov, riadi rýchlosť posunu zmenou frekvencie impulzov a riadi posun zmenou sekvencie distribúcie impulzov. smer.
Preto sú najväčšími vlastnosťami tohto spôsobu ovládania pohodlné ovládanie, jednoduchá štruktúra a nízka cena. Tok príkazového signálu vydávaného CNC systémom je jednosmerný, takže nevzniká problém so stabilitou riadiaceho systému. Keďže však chyba mechanického prevodu nie je korigovaná spätnou väzbou, presnosť posunu nie je vysoká.
Všetky prvé CNC obrábacie stroje prijali túto metódu riadenia, ale miera zlyhania bola relatívne vysoká. V súčasnosti je kvôli skvalitňovaniu jazdného okruhu stále hojne využívaný. Najmä u nás je tento spôsob riadenia často využívaný vo všeobecných ekonomických CNC systémoch a CNC transformáciách starých zariadení. Navyše tento spôsob ovládania dokáže nakonfigurovať jednočipový počítač alebo jednodoskový počítač ako CNC zariadenie, čím sa zníži cena celého systému.
2. Obrábacie stroje s uzavretým riadením
Servopohon posuvu tohto typu CNC obrábacieho stroja pracuje podľa metódy spätnoväzbového riadenia v uzavretej slučke. Hnací motor môže používať dva typy jednosmerných alebo striedavých servomotorov a musí byť nakonfigurovaný s polohovou spätnou väzbou a spätnou väzbou rýchlosti, aby bolo možné kedykoľvek počas spracovania zistiť skutočný posun pohyblivých častí. Množstvo sa včas vráti do komparátora v CNC systéme. Porovnáva sa s príkazovým signálom získaným operáciou interpolácie. Rozdiel sa používa ako riadiaci signál servopohonu, ktorý zase poháňa komponent posunu, aby sa eliminovala chyba posunu.
Podľa miesta inštalácie prvku detekcie polohy spätnej väzby a použitého spätnoväzbového zariadenia sa delí na dva režimy riadenia: úplne uzavretá slučka a polouzavretá slučka.
obrázok
(1) Riadenie s úplnou uzavretou slučkou
Zariadenie spätnej väzby polohy využíva prvok na detekciu lineárneho posunu (v súčasnosti sa všeobecne používa mriežkové pravítko), ktorý je inštalovaný na sedle obrábacieho stroja, to znamená, že priamo zisťuje lineárny posun súradníc obrábacieho stroja. Prostredníctvom spätnej väzby možno eliminovať celý reťazec mechanického prenosu od motora až po sedlo obrábacieho stroja. chyba prevodu, čím sa dosiahne vyššia presnosť statickej polohy obrábacieho stroja.
Avšak v rámci celej regulačnej slučky sú trecie charakteristiky, tuhosť a vôľa mnohých mechanických prevodových článkov nelineárne a dynamická doba odozvy celého mechanického prevodového reťazca je veľmi veľká v porovnaní s dobou elektrickej odozvy. To prináša veľké ťažkosti s korekciou stability celého systému uzavretej slučky a tiež návrh a nastavenie systému sú pomerne zložité. Preto sa táto plne uzavretá metóda riadenia používa hlavne pre CNC súradnicové stroje, CNC presné brúsky atď., ktoré vyžadujú veľmi vysokú presnosť.
(2) Riadenie s polouzavretou slučkou
Jeho spätná väzba polohy využíva komponenty na detekciu uhla (v súčasnosti hlavne enkodéry a pod.), ktoré sú priamo inštalované na konci servomotora alebo skrutky. Pretože väčšina mechanických prenosových spojení nie je zahrnutá v uzavretej slučke systému, získajú sa stabilnejšie riadiace charakteristiky. Chyby mechanického prenosu, ako sú skrutky, nie je možné kedykoľvek opraviť prostredníctvom spätnej väzby, ale na primerané zlepšenie ich presnosti je možné použiť metódy kompenzácie pevnej hodnoty. V súčasnosti väčšina CNC obrábacích strojov využíva režim riadenia s polouzavretou slučkou.
3. Hybridné riadenie CNC obrábacích strojov
Charakteristiky vyššie uvedených spôsobov riadenia môžu byť selektívne sústredené na vytvorenie hybridnej riadiacej schémy. Ako už bolo spomenuté, pretože metóda riadenia s otvorenou slučkou má dobrú stabilitu, nízke náklady a nízku presnosť, zatiaľ čo metóda riadenia s úplnou uzavretou slučkou má zlú stabilitu, aby sa navzájom kompenzovali a spĺňali požiadavky na riadenie niektorých strojov. nástrojov, mala by sa použiť hybridná metóda kontroly.
3. Klasifikácia podľa funkčnej úrovne CNC systémov
CNC systémy sa zvyčajne delia do troch kategórií: nízke, stredné a vysoké. Tento spôsob klasifikácie sa u nás bežne používa. Keďže hranice nízkych, stredných a vysokých ročníkov sú relatívne, klasifikačné štandardy sa budú v rôznych obdobiach líšiť. Pokiaľ ide o súčasnú úroveň vývoja, rôzne typy CNC systémov možno podľa niektorých funkcií a ukazovateľov rozdeliť do troch kategórií: nízke, stredné a špičkové. Medzi nimi sa stredné a špičkové zariadenia všeobecne nazývajú plne funkčné CNC alebo štandardné CNC.
1. Rezanie kovov
Vzťahuje sa na CNC obrábacie stroje, ktoré používajú rôzne procesy rezania, ako je sústruženie, frézovanie, vystružovanie, vŕtanie, brúsenie a hobľovanie. Dá sa rozdeliť do nasledujúcich dvoch kategórií:
(1) Bežné CNC obrábacie stroje: ako sú CNC sústruhy, CNC frézky, CNC brúsky atď.
(2) Obrábacie centrum: Jeho hlavnou črtou je knižnica nástrojov s mechanizmom automatickej výmeny nástrojov. Po upnutí sa automaticky vymieňajú rôzne rezné nástroje a na každom obrábacom povrchu obrobku na tom istom obrábacom stroji sa nepretržite vykonávajú rôzne procesy ako frézovanie (sústruženie), vystružovanie, vŕtanie a závitovanie, ako sú (frézovacie) obrábacie centrá a sústružnícke centrá. , vŕtacie centrum a pod.
2. Tvárnenie kovov
Vzťahuje sa na CNC obrábacie stroje, ktoré používajú extrúziu, dierovanie, lisovanie, ťahanie a iné tvarovacie procesy. Medzi bežne používané patria CNC lisy, CNC ohýbačky, CNC ohýbačky rúr a CNC spriadacie stroje.
3. Špeciálne kategórie spracovania
Ide hlavne o CNC drôtové EDM stroje, CNC EDM tvárniace stroje, CNC stroje na rezanie plameňom, CNC laserové obrábacie stroje atď.
4. Meranie a kreslenie
Zahŕňa hlavne trojrozmerný súradnicový merací prístroj, CNC nastavovač nástrojov, CNC ploter atď.
