Det finns många varianter och specifikationer av CNC-verktygsmaskiner, och klassificeringsmetoderna är också olika. Idag kommer redaktören att dela med dig lite användbar information om klassificeringen av CNC-verktygsmaskiner. Jag hoppas att det kommer att vara till hjälp för dig.
1. Klassificering enligt styrbanan för verktygsmaskiners rörelse
1. CNC-verktygsmaskiner med punktstyrning
Punktstyrning kräver endast en exakt positionering av verktygsmaskinens rörliga delar från en punkt till en annan. Kraven på rörelsebanan mellan punkter är inte strikta. Ingen bearbetning utförs under rörelsen. Rörelsen mellan varje koordinataxel är irrelevant. För att uppnå både snabb och exakt positionering, rör sig förskjutningen mellan två punkter i allmänhet snabbt först och närmar sig sedan positioneringspunkten långsamt för att säkerställa positioneringsnoggrannhet. Som visas i figuren nedan är det punktstyrningens rörelsebana.
bild
Verktygsmaskiner med punktstyrningsfunktioner inkluderar främst CNC-borrmaskiner, CNC-fräsmaskiner, CNC-stansmaskiner etc. Med utvecklingen av CNC-tekniken och prissänkningen på CNC-system är CNC-system som enbart används för punktstyrning inte längre vanliga.
2. Linjär kontroll CNC-verktygsmaskiner
Linjär styrande CNC-verktygsmaskiner kallas också parallellstyrda CNC-verktygsmaskiner. Dess kännetecken är att den förutom att kontrollera den exakta positioneringen mellan punkter, också styr rörelsehastigheten och rutten (banan) mellan två relaterade punkter. Dess rörelseväg är dock bara relaterad till Verktygsmaskinens koordinataxlar rör sig parallellt, vilket innebär att det bara finns en koordinataxel som styrs samtidigt (det vill säga att det inte behövs någon interpolationsfunktion i CNC-systemet). Under växlingsprocessen kan verktyget skära med angiven matningshastighet. I allmänhet kan den bara bearbeta rektangulära och stegade delar.
Verktygsmaskiner med linjära styrfunktioner inkluderar huvudsakligen relativt enkla CNC-svarvar, CNC-fräsmaskiner och CNC-slipmaskiner. CNC-systemet för denna verktygsmaskin kallas också ett linjärt styr-CNC-system. På samma sätt är CNC-maskiner som används enbart för linjär styrning sällsynta.
3. Konturstyrning CNC-verktygsmaskiner
bild
Konturstyrning CNC-verktygsmaskiner kallas också kontinuerliga CNC-verktygsmaskiner. Dess kontrollfunktion är att den kan styra förskjutningen och hastigheten för två eller flera rörelsekoordinater samtidigt.
För att uppfylla kraven på att verktygets relativa rörelsebana längs arbetsstyckets kontur överensstämmer med arbetsstyckets bearbetningskontur, måste förskjutningskontrollen och hastighetsstyrningen av varje koordinatrörelse vara noggrant koordinerad enligt det föreskrivna proportionella förhållandet.
I denna typ av styrmetod krävs därför att den numeriska styranordningen har en interpolationsoperationsfunktion. Den så kallade interpolationen är att beskriva formen på den räta linjen eller bågen genom den matematiska bearbetningen av interpolationsoperatören i CNC-systemet baserat på grunddata som matas in av programmet (såsom slutpunktskoordinaterna för den räta linjen, ändpunktskoordinater för bågen och mittkoordinaten eller radien). det vill säga, under beräkning, allokera pulser till varje koordinataxelstyrenhet enligt beräkningsresultaten, varigenom länkförskjutningen av varje koordinataxel styrs för att överensstämma med den erforderliga konturen. Under rörelseprocessen skär verktyget kontinuerligt arbetsstyckets yta, och olika processer kan utföras. Bearbetning av raka linjer, bågar och kurvor.
Denna typ av verktygsmaskiner inkluderar huvudsakligen CNC-svarvar, CNC-fräsmaskiner, CNC-trådskärmaskiner och bearbetningscenter. Motsvarande CNC-enhet kallas ett CNC-system för konturstyrning. Beroende på antalet länkkoordinataxlar som den kontrollerar, kan den delas in i följande typer: form:
(1) Tvåaxlig länkage: används främst för CNC-svarvar för att bearbeta roterande krökta ytor eller CNC-fräsmaskiner för att bearbeta krökta cylindriska ytor.
(2) Tvåaxligt halvlänkage: Det används huvudsakligen för styrning av verktygsmaskiner med mer än tre axlar. Två av axlarna kan länkas, och den andra axeln kan utföra periodisk matning.
(3) Treaxlig länkage: Generellt indelad i två kategorier, den ena är länkningen av tre linjära koordinataxlar av X/Y/Z, som oftast används i CNC-fräsmaskiner, bearbetningscentra, etc. Den andra typen är den i förutom att samtidigt styra de två linjära koordinaterna i X/Y/Z, styr den samtidigt rotationskoordinataxeln som roterar runt en av de linjära koordinataxlarna.
Till exempel, ett svarvningscenter, förutom länkningen av två linjära koordinataxlar i längdriktningen (Z-axeln) och tvärriktningen (X-axeln), måste den också samtidigt styra länkningen av spindeln (C-axeln) som roterar runt Z-axeln.
bild
(4) Fyraxlig länkning: Styr samtidigt de tre linjära koordinataxlarna för X/Y/Z för att länka till en viss rotationskoordinataxel.
(5) Femaxlig länkning: Förutom att samtidigt styra länkningen av de tre linjära koordinataxlarna för X/Y/Z, styr den samtidigt två av A-, B- och C-koordinataxlarna som roterar runt den linjära koordinataxeln , som bildar en samtidig kontroll av fem koordinataxlar. De två axlarna är sammanlänkade och verktyget kan placeras i valfri riktning i rymden.
Till exempel styrs verktyget för att svänga runt X-axeln och Y-axeln samtidigt, så att verktyget alltid bibehåller en normal riktning mot konturytan som bearbetas vid dess skärpunkt, för att säkerställa jämnheten av ytan som bearbetas och förbättra dess bearbetningsnoggrannhet och bearbetning. effektivitet, vilket minskar grovheten på den bearbetade ytan.
2. Klassificering enligt servostyrningsmetod
1. Öppen kretsstyrning CNC-verktygsmaskiner
Matarservodrivningen för denna typ av verktygsmaskin är öppen, det vill säga det finns ingen detekteringsåterkopplingsanordning. Generellt är dess drivmotor en stegmotor. Huvudfunktionen hos en stegmotor är att varje gång styrkretsen ändrar kommandopulssignalen roterar motorn ett steg. avståndsvinkel, och själva motorn har självlåsande förmåga.
Matningskommandosignalen som matas ut av CNC-systemet styr drivkretsen genom pulsfördelaren. Den styr koordinatförskjutningsmängden genom att ändra antalet pulser, styr förskjutningshastigheten genom att ändra pulsfrekvensen och styr förskjutningen genom att ändra pulsfördelningssekvensen. riktning.
Därför är de största funktionerna i denna kontrollmetod bekväm kontroll, enkel struktur och lågt pris. Kommandosignalflödet som utfärdas av CNC-systemet är envägs, så det finns inget stabilitetsproblem för styrsystemet. Men eftersom felet i den mekaniska transmissionen inte korrigeras genom återkoppling, är förskjutningsnoggrannheten inte hög.
Tidiga CNC-verktygsmaskiner använde alla denna kontrollmetod, men felfrekvensen var relativt hög. För närvarande, på grund av förbättringen av drivkretsen, används den fortfarande i stor utsträckning. Speciellt i vårt land används denna kontrollmetod ofta i allmänna ekonomiska CNC-system och CNC-transformation av gammal utrustning. Dessutom kan denna kontrollmetod konfigurera en enchipsdator eller enkortsdator som en CNC-enhet, vilket minskar priset på hela systemet.
2. Verktygsmaskiner för kontroll av sluten slinga
Matarservodrivningen hos denna typ av CNC-verktygsmaskin arbetar enligt en återkopplingskontrollmetod med sluten slinga. Drivmotorn kan använda två typer av DC- eller AC-servomotorer och måste konfigureras med positionsåterkoppling och hastighetsåterkoppling för att detektera den faktiska förskjutningen av de rörliga delarna när som helst under bearbetningen. Mängden återkopplas till komparatorn i CNC-systemet i tid. Den jämförs med kommandosignalen som erhålls genom interpolationsoperationen. Skillnaden används som styrsignal för servodrivningen, som i sin tur driver deplacementkomponenten för att eliminera förskjutningsfelet.
Beroende på installationsplatsen för positionsåterkopplingsdetekteringselementet och återkopplingsanordningen som används är den uppdelad i två styrlägen: full sluten slinga och semi sluten slinga.
bild
(1) Full kontroll med sluten slinga
Positionsåterkopplingsanordningen använder ett linjärt förskjutningsdetekteringselement (för närvarande används vanligtvis en gitterlinjal), som är installerad på verktygsmaskinens sadel, det vill säga den detekterar direkt den linjära förskjutningen av verktygsmaskinens koordinater. Genom återkoppling kan hela den mekaniska transmissionskedjan från motorn till verktygsmaskinsadeln elimineras. överföringsfel, vilket ger högre statisk positioneringsnoggrannhet för verktygsmaskinen.
Inom hela styrslingan är emellertid friktionsegenskaperna, styvheten och spelet hos många mekaniska transmissionslänkar olinjära, och den dynamiska svarstiden för hela den mekaniska transmissionskedjan är mycket stor jämfört med den elektriska svarstiden. Detta medför stora svårigheter för stabilitetskorrigeringen av hela systemet med sluten krets, och utformningen och justeringen av systemet är också relativt komplex. Därför används denna helt slutna styrmetod främst för CNC-koordinatmaskiner, CNC-precisionsslipmaskiner etc. som kräver mycket hög precision.
(2) Styrning med halvsluten slinga
Dess positionsåterkoppling använder vinkeldetekteringskomponenter (för närvarande huvudsakligen kodare, etc.), som är direkt installerade på änden av servomotorn eller skruven. Eftersom de flesta av de mekaniska transmissionslänkarna inte ingår i systemets slutna slinga erhålls stabilare regleregenskaper. Mekaniska överföringsfel som skruvar kan inte korrigeras när som helst genom återkoppling, men mjukvarukompensationsmetoder med fasta värden kan användas för att på lämpligt sätt förbättra deras noggrannhet. För närvarande använder de flesta CNC-verktygsmaskiner styrläge för semi-closed loop.
3. Hybridstyrning CNC-verktygsmaskiner
Egenskaperna för ovanstående kontrollmetoder kan koncentreras selektivt för att bilda ett hybridkontrollschema. Som nämnts tidigare, eftersom den öppna slinga-styrmetoden har god stabilitet, låg kostnad och dålig noggrannhet, medan full-closed-loop-styrmetoden har dålig stabilitet, för att kompensera för varandra och uppfylla kontrollkraven för en viss maskin verktyg bör en hybridkontrollmetod användas.
3. Klassificering efter funktionsnivå för CNC-system
CNC-system delas vanligtvis in i tre kategorier: låg, medium och hög. Denna klassificeringsmetod används ofta i vårt land. Eftersom gränserna för låga, medelhöga och höga betyg är relativa kommer klassificeringsstandarderna att vara olika under olika perioder. När det gäller den nuvarande utvecklingsnivån kan olika typer av CNC-system delas in i tre kategorier: low, medium och high-end enligt vissa funktioner och indikatorer. Bland dem kallas medium och high-end i allmänhet fullfunktions-CNC eller standard-CNC.
1. Metallskärning
Avser CNC-verktygsmaskiner som använder olika skärprocesser såsom svarvning, fräsning, brotschning, borrning, slipning och hyvling. Det kan delas in i följande två kategorier:
(1) Vanliga CNC-verktygsmaskiner: såsom CNC-svarvar, CNC-fräsmaskiner, CNC-slipmaskiner, etc.
(2) Bearbetningscenter: Dess huvudsakliga funktion är ett verktygsbibliotek med en automatisk verktygsbytemekanism. Efter fastspänning byts olika skärverktyg automatiskt ut, och olika processer såsom fräsning (svarvning), brotschning, borrning och gängning utförs kontinuerligt på varje bearbetningsyta av arbetsstycket på samma verktygsmaskin, såsom (fräs) bearbetningscentra och vändcentra. , borrcentral osv.
2. Metallformning
Avser CNC-verktygsmaskiner som använder extrudering, stansning, pressning, ritning och andra formningsprocesser. De vanligaste är CNC-pressar, CNC-bockningsmaskiner, CNC-rörbockningsmaskiner och CNC-spinningsmaskiner.
3. Särskilda bearbetningskategorier
Det finns huvudsakligen CNC-tråd EDM-maskiner, CNC EDM-formningsmaskiner, CNC-flamskärmaskiner, CNC-laserbearbetningsmaskiner, etc.
4. Mätning och ritning
Inkluderar huvudsakligen tredimensionellt koordinatmätinstrument, CNC-verktygssättare, CNC-plotter, etc.
