A CNC szerszámgépeknek számos fajtája és specifikációja létezik, és az osztályozási módszerek is eltérőek. Ma a szerkesztő megoszt Önnel néhány hasznos információt a CNC szerszámgépek osztályozásáról. Remélem hasznos lesz számodra.
1. Osztályozás a szerszámgép mozgásának szabályozási pályája szerint
1. CNC szerszámgépek pontvezérléssel
A pontvezérlés csak a szerszámgép mozgó alkatrészeinek pontos pozicionálását igényli egyik pontról a másikra. A pontok közötti mozgáspályára vonatkozó követelmények nem szigorúak. A mozgás során feldolgozás nem történik. Az egyes koordinátatengelyek közötti mozgás irreleváns. A gyors és pontos pozicionálás elérése érdekében a két pont közötti elmozdulás általában először gyorsan mozog, majd lassan közelíti meg a pozicionálási pontot a pozicionálási pontosság biztosítása érdekében. Amint az alábbi ábrán látható, ez a pontvezérlés mozgáspályája.
kép
A pontvezérlésű szerszámgépek közé elsősorban a CNC fúrógépek, CNC marógépek, CNC lyukasztógépek stb. tartoznak. A CNC technológia fejlődésével és a CNC rendszerek árának csökkenésével a tisztán pontvezérlésre használt CNC rendszerek már nem elterjedtek.
2. Lineáris vezérlésű CNC szerszámgépek
A lineáris vezérlésű CNC szerszámgépeket párhuzamos vezérlésű CNC szerszámgépeknek is nevezik. Jellemzője, hogy a pontok közötti pontos pozicionálás vezérlése mellett két összefüggő pont közötti mozgási sebességet és útvonalat (pályát) is szabályozza. A mozgási útvonala azonban csak a A szerszámgép koordinátatengelyei párhuzamosan mozognak, ami azt jelenti, hogy egyszerre csak egy koordinátatengely van vezérelve (vagyis nincs szükség interpolációs műveleti funkcióra a CNC rendszerben). A váltási folyamat során a szerszám a megadott előtolási sebességgel tud vágni. Általában csak négyszögletes és lépcsős részeket tud feldolgozni.
A lineáris vezérlésű szerszámgépek közé főleg viszonylag egyszerű CNC esztergák, CNC marógépek és CNC csiszolók tartoznak. Ennek a szerszámgépnek a CNC rendszerét lineáris vezérlésű CNC rendszernek is nevezik. Hasonlóképpen ritkák a kizárólag lineáris vezérlésre használt CNC szerszámgépek.
3. Kontúrvezérlő CNC szerszámgépek
kép
A kontúrvezérlésű CNC szerszámgépeket folyamatos vezérlésű CNC szerszámgépeknek is nevezik. Vezérlési jellemzője, hogy egyszerre két vagy több mozgáskoordináta elmozdulását és sebességét tudja szabályozni.
Annak érdekében, hogy a szerszám relatív mozgási pályája a munkadarab kontúrja mentén megfeleljen a munkadarab megmunkálási kontúrjának, az egyes koordinátamozgások elmozdulásvezérlését és sebességszabályozását az előírt arányossági összefüggésnek megfelelően pontosan össze kell hangolni.
Ezért az ilyen típusú vezérlési módoknál a numerikus vezérlőeszköznek interpolációs művelettel kell rendelkeznie. Az úgynevezett interpoláció az egyenes vagy ív alakjának leírására szolgál az interpolációs operátor matematikai feldolgozásával a CNC rendszerben a program által bevitt alapadatok (például az egyenes végponti koordinátái, a az ív végponti koordinátáit és a középponti koordinátát vagy sugarat). , azaz a számítás során a számítási eredményeknek megfelelően rendeljen impulzusokat minden koordinátatengely-vezérlőhöz, ezáltal szabályozza az egyes koordinátatengelyek kapcsolódási elmozdulását, hogy megfeleljen a kívánt kontúrnak. A mozgási folyamat során a szerszám folyamatosan vágja a munkadarab felületét, és különféle folyamatok hajthatók végre. Egyenesek, ívek és görbék feldolgozása.
Az ilyen típusú szerszámgépek főként CNC esztergák, CNC marógépek, CNC huzalvágó gépek és megmunkáló központok. A megfelelő CNC eszközt kontúrvezérlő CNC rendszernek nevezzük. Az általa vezérelt kapcsolódási koordinátatengelyek száma szerint a következő típusokra osztható: forma:
(1) Kéttengelyes összeköttetés: főleg CNC esztergagépekhez használják forgó íves felületek feldolgozásához vagy CNC marógépekhez ívelt hengeres felületek feldolgozásához.
(2) Kéttengelyes félrudazat: Főleg háromnál több tengelyű szerszámgépek vezérlésére szolgál. A tengelyek közül kettő összekapcsolható, a másik tengely pedig időszakos előtolást végezhet.
(3) Háromtengelyes összeköttetés: Általában két kategóriába sorolják, az egyik a három X/Y/Z lineáris koordináta tengely összekapcsolása, amelyet leginkább CNC marógépekben, megmunkáló központokban stb. használnak. A másik típus az, hogy a amellett, hogy egyidejűleg vezérli a két lineáris koordinátát X/Y/Z-ben, egyidejűleg vezérli a forgási koordinátatengelyt is, amely az egyik lineáris koordináta-tengely körül forog.
Például egy eszterga megmunkáló központnak a két lineáris koordináta tengely hosszirányú (Z tengely) és keresztirányú (X tengely) összekapcsolása mellett egyidejűleg kell vezérelnie a forgó orsó (C tengely) összekapcsolását is. a Z tengely körül.
kép
(4) Négytengelyes kapcsolat: Egyidejűleg vezérelje az X/Y/Z három lineáris koordinátatengelyét, hogy összekapcsolódjon egy bizonyos forgási koordináta tengelyével.
(5) Öttengelyes összeköttetés: Amellett, hogy egyidejűleg vezérli az X/Y/Z három lineáris koordinátatengely összekapcsolását, egyidejűleg vezérel két A, B és C koordinátatengelyt is, amelyek a lineáris koordináta tengelye körül forognak. , amely öt koordinátatengely egyidejű vezérlését képezi. A két tengely össze van kötve, és a szerszám a tér bármely irányába pozícionálható.
Például a szerszám vezérlése úgy történik, hogy egyidejűleg az X-tengely és az Y-tengely körül forogjon, így a szerszám mindig normális irányt tartson a megmunkálandó kontúrfelülethez a vágási pontján, így biztosítva a vágási pont simaságát. a megmunkálandó felületet, és javítja annak feldolgozási pontosságát és feldolgozását. hatékonyság, csökkentve a megmunkált felület érdességét.
2. Szervovezérlési módszer szerinti osztályozás
1. Nyílt hurkú vezérlésű CNC szerszámgépek
Az ilyen típusú szerszámgépek előtolás szervo hajtása nyitott hurkú, azaz nincs érzékelési visszacsatoló berendezés. A hajtómotorja általában léptetőmotor. A léptetőmotor fő jellemzője, hogy minden alkalommal, amikor a vezérlőáramkör megváltoztatja a parancsimpulzusjelet, a motor egy lépést forog. távolsági szög, és maga a motor önzáró képességgel rendelkezik.
A CNC rendszer által kiadott előtolási parancs jel az impulzuselosztón keresztül vezérli a meghajtó áramkört. Az impulzusok számának változtatásával szabályozza a koordináta-elmozdulás mértékét, az impulzusfrekvencia változtatásával az elmozdulási sebességet, az impulzuseloszlási sorrend megváltoztatásával pedig az elmozdulást. irány.
Ezért ennek a szabályozási módszernek a legnagyobb jellemzője a kényelmes vezérlés, az egyszerű felépítés és az alacsony ár. A CNC rendszer által kiadott parancsjel áramlás egyirányú, így nincs stabilitási probléma a vezérlőrendszerrel. Mivel azonban a mechanikus erőátvitel hibáját a visszacsatolás nem korrigálja, az elmozdulási pontosság nem magas.
A korai CNC szerszámgépek mindegyike alkalmazta ezt a vezérlési módszert, de a meghibásodási arány viszonylag magas volt. Jelenleg a meghajtó áramkör fejlesztése miatt még mindig széles körben használják. Főleg hazánkban ezt a vezérlési módot gyakran alkalmazzák az általános gazdaságos CNC rendszerekben és a régi berendezések CNC átalakításában. Ezen túlmenően ezzel a vezérlési módszerrel egylapkás számítógépet vagy egylapos számítógépet CNC-eszközként lehet konfigurálni, csökkentve a teljes rendszer árát.
2. Zárt hurkú vezérlésű szerszámgépek
Az ilyen típusú CNC szerszámgépek előtolás szervo hajtása zárt hurkú visszacsatolásos vezérlési módszer szerint működik. A hajtómotor kétféle egyenáramú vagy váltakozó áramú szervomotort használhat, és helyzet- és fordulatszám-visszajelzéssel kell konfigurálni, hogy a feldolgozás során bármikor észlelje a mozgó alkatrészek tényleges elmozdulását. Az összeget időben visszacsatolják a CNC rendszerben lévő komparátorba. Összehasonlítják az interpolációs művelettel kapott parancsjellel. A különbséget a szervo hajtás vezérlő jeleként használják, ami viszont meghajtja az eltolási komponenst, hogy kiküszöbölje az elmozdulási hibát.
A helyzet-visszacsatoló elem beépítési helyétől és a használt visszacsatoló eszköztől függően két szabályozási módra oszlik: teljesen zárt hurkú és félig zárt hurok.
kép
(1) Teljes zárt hurkú vezérlés
A helyzet-visszacsatoló berendezés egy lineáris elmozdulásérzékelő elemet használ (jelenleg általában rácsvonalzót használnak), amelyet a szerszámgép nyergére szerelnek fel, vagyis közvetlenül érzékeli a szerszámgép koordinátáinak lineáris elmozdulását. A visszacsatolás révén a teljes mechanikus erőátviteli lánc a motortól a szerszámgép nyeregéig megszüntethető. átviteli hiba, ezáltal nagyobb statikus pozicionálási pontosság érhető el a szerszámgépen.
A teljes szabályozási körön belül azonban számos mechanikus erőátviteli kapcsolat súrlódási jellemzői, merevsége és hézaga nemlineárisak, és a teljes mechanikus átviteli lánc dinamikus válaszideje nagyon nagy az elektromos válaszidőhöz képest. Ez nagy nehézségeket okoz a teljes zárt hurkú rendszer stabilitáskorrekciójában, és a rendszer kialakítása és beállítása is viszonylag bonyolult. Ezért ezt a teljesen zárt hurkú vezérlési módszert főleg CNC koordinátagépekhez, CNC precíziós csiszológépekhez stb. használják, amelyek nagyon nagy pontosságot igényelnek.
(2) Félig zárt hurkú vezérlés
Pozíció-visszacsatolása szögérzékelő komponenseket (jelenleg főként jeladókat stb.) használ, amelyeket közvetlenül a szervomotor vagy csavar végére szerelnek fel. Mivel a legtöbb mechanikus átviteli összeköttetés nem tartozik a rendszer zárt hurkába, stabilabb szabályozási karakterisztikát kapunk. A mechanikai átviteli hibák, mint például a csavarok, visszacsatoláson keresztül nem javíthatók bármikor, de a szoftveres fix értékű kompenzációs módszerek használhatók a pontosságuk megfelelő javítására. Jelenleg a legtöbb CNC szerszámgép félig zárt hurkú vezérlési módot alkalmaz.
3. Hibrid vezérlésű CNC szerszámgépek
A fenti szabályozási módszerek jellemzői szelektíven koncentrálhatók hibrid szabályozási séma kialakítására. Mint korábban említettük, mivel a nyílt hurkú vezérlési módszer jó stabilitással, alacsony költséggel és gyenge pontossággal rendelkezik, míg a teljesen zárt hurkú vezérlési módszer gyenge stabilitású, hogy kompenzálja egymást, és megfeleljen egyes gépek vezérlési követelményeinek. eszközöket, hibrid védekezési módszert kell alkalmazni.
3. Osztályozás a CNC rendszerek funkcionális szintje szerint
A CNC rendszereket általában három kategóriába sorolják: alacsony, közepes és magas. Hazánkban ezt az osztályozási módszert széles körben alkalmazzák. Mivel az alacsony, közepes és magas fokozatok határai relatívak, az osztályozási szabványok különböző időszakokban eltérőek lesznek. Ami a jelenlegi fejlettségi szintet illeti, a különböző típusú CNC-rendszerek három kategóriába sorolhatók: alacsony, közepes és csúcskategóriás egyes funkciók és mutatók szerint. Közülük a közepes és csúcskategóriásakat általában teljes funkciós CNC-nek vagy szabványos CNC-nek nevezik.
1. Fémvágás
Olyan CNC szerszámgépekre vonatkozik, amelyek különféle forgácsolási folyamatokat használnak, mint például esztergálás, marás, dörzsárazás, fúrás, köszörülés és gyalulás. A következő két kategóriába sorolható:
(1) Közönséges CNC szerszámgépek: például CNC eszterga, CNC marógép, CNC csiszoló stb.
(2) Megmunkáló központ: Fő jellemzője egy szerszámkönyvtár automatikus szerszámcserélő mechanizmussal. A befogást követően a különböző forgácsolószerszámok automatikusan cserére kerülnek, és a munkadarab minden egyes megmunkáló felületén ugyanazon a szerszámgépen folyamatosan különböző folyamatokat, például marást (esztergálást), dörzsárazást, fúrást, menetfúrást végeznek, mint például a (maró) megmunkáló központok, ill. esztergaközpontok. , fúróközpont stb.
2. Fémalakítás
Olyan CNC szerszámgépekre vonatkozik, amelyek extrudálást, lyukasztást, préselést, húzást és egyéb alakítási folyamatokat használnak. Az általánosan használt gépek közé tartoznak a CNC prések, CNC hajlítógépek, CNC csőhajlító gépek és CNC fonógépek.
3. Speciális feldolgozási kategóriák
Főleg CNC huzal szikraforgácsoló gépek, CNC EDM alakító gépek, CNC lángvágó gépek, CNC lézeres megmunkáló gépek stb.
4. Mérés és rajz
Főleg háromdimenziós koordináta mérőműszer, CNC szerszámbeállító, CNC plotter stb.
