Der er mange varianter og specifikationer af CNC-værktøjsmaskiner, og klassificeringsmetoderne er også forskellige. I dag vil redaktøren dele nogle nyttige oplysninger med dig om klassificeringen af CNC-værktøjsmaskiner. Jeg håber, det vil være nyttigt for dig.
1. Klassificering i henhold til kontrolbanen for værktøjsmaskiners bevægelse
1. CNC-værktøjsmaskiner med punktstyring
Punktstyring kræver kun en nøjagtig positionering af værktøjsmaskinens bevægelige dele fra et punkt til et andet. Kravene til bevægelsesbanen mellem punkter er ikke strenge. Der udføres ingen behandling under bevægelsen. Bevægelsen mellem hver koordinatakse er irrelevant. For at opnå både hurtig og nøjagtig positionering, bevæger forskydningen mellem to punkter sig generelt hurtigt først og nærmer sig derefter positioneringspunktet langsomt for at sikre positioneringsnøjagtighed. Som vist i figuren nedenfor, er det punktstyringens bevægelsesbane.
billede
Værktøjsmaskiner med punktstyringsfunktioner omfatter hovedsageligt CNC-boremaskiner, CNC-fræsemaskiner, CNC-stansemaskiner osv. Med udviklingen af CNC-teknologi og prisfaldet på CNC-systemer er CNC-systemer, der udelukkende anvendes til punktstyring, ikke længere almindelige.
2. Lineær kontrol CNC værktøjsmaskiner
Lineær styring CNC værktøjsmaskiner kaldes også parallel styring CNC værktøjsmaskiner. Dens egenskab er, at den udover at kontrollere den nøjagtige positionering mellem punkter, også styrer bevægelseshastigheden og ruten (banen) mellem to relaterede punkter. Dens bevægelsesrute er dog kun relateret til Værktøjsmaskinens koordinatakser bevæger sig parallelt, hvilket betyder, at der kun er én koordinatakse styret på samme tid (det vil sige, at der ikke er behov for interpolationsoperationsfunktion i CNC-systemet). Under skifteprocessen kan værktøjet skære ved den specificerede fremføringshastighed. Generelt kan den kun behandle rektangulære og trinformede dele.
Værktøjsmaskiner med lineære kontrolfunktioner omfatter hovedsageligt relativt simple CNC-drejebænke, CNC-fræsemaskiner og CNC-slibere. CNC-systemet i denne værktøjsmaskine kaldes også et lineært kontrol-CNC-system. Tilsvarende er CNC-værktøjsmaskiner, der udelukkende bruges til lineær kontrol, sjældne.
3. Konturstyring CNC-værktøjsmaskiner
billede
Konturstyring CNC-værktøjsmaskiner kaldes også kontinuerlige CNC-værktøjsmaskiner. Dens kontrolfunktion er, at den kan styre forskydningen og hastigheden af to eller flere bevægelseskoordinater samtidigt.
For at opfylde kravene om, at værktøjets relative bevægelsesbane langs emnekonturen stemmer overens med emnets bearbejdningskontur, skal forskydningsstyringen og hastighedsstyringen af hver koordinatbevægelse koordineres nøjagtigt i henhold til det foreskrevne proportionale forhold.
I denne type styremetode kræves det derfor, at den numeriske styreanordning har en interpolationsoperationsfunktion. Den såkaldte interpolation er at beskrive formen af den rette linje eller buen gennem den matematiske behandling af interpolationsoperatøren i CNC-systemet baseret på de grundlæggende data, der er indlæst af programmet (såsom slutpunktskoordinaterne for den rette linje, endepunktskoordinater for buen og centerkoordinaten eller radius). det vil sige, under beregning, alloker impulser til hver koordinatakse-styreenhed i overensstemmelse med beregningsresultaterne, hvorved koblingsforskydningen af hver koordinatakse styres til at overholde den nødvendige kontur. Under bevægelsesprocessen skærer værktøjet kontinuerligt emnets overflade, og forskellige processer kan udføres. Behandling af lige linjer, buer og kurver.
Denne type værktøjsmaskiner omfatter hovedsageligt CNC-drejebænke, CNC-fræsemaskiner, CNC-trådskæremaskiner og bearbejdningscentre. Den tilsvarende CNC-enhed kaldes et konturstyrings-CNC-system. I henhold til antallet af koblingskoordinatakser, den kontrollerer, kan den opdeles i følgende typer: form:
(1) To-akset kobling: Anvendes hovedsageligt til CNC drejebænke til at behandle roterende buede overflader eller CNC fræsemaskiner til at behandle buede cylindriske overflader.
(2) To-akset semi-linkage: Det bruges hovedsageligt til styring af værktøjsmaskiner med mere end tre akser. To af akserne kan sammenkædes, og den anden akse kan udføre periodisk fremføring.
(3) Tre-akset kobling: Generelt opdelt i to kategorier, den ene er koblingen af tre lineære koordinatakser af X/Y/Z, som mest bruges i CNC fræsemaskiner, bearbejdningscentre osv. Den anden type er den i ud over samtidig at styre de to lineære koordinater i X/Y/Z, styrer den også samtidig rotationskoordinataksen, der roterer omkring en af de lineære koordinatakser.
For eksempel skal et drejebearbejdningscenter ud over koblingen af to lineære koordinatakser i længderetningen (Z-aksen) og tværretningen (X-aksen) også samtidig styre koblingen af spindlen (C-aksen), der roterer omkring Z-aksen.
billede
(4) Fire-akset forbindelse: Styr samtidig de tre lineære koordinatakser for X/Y/Z for at forbinde med en bestemt rotationskoordinatakse.
(5) Fem-akse kobling: Udover samtidig at kontrollere koblingen af de tre lineære koordinatakser i X/Y/Z, kontrollerer den også samtidig to af A-, B- og C-koordinatakserne, der roterer omkring den lineære koordinatakse , der danner en samtidig kontrol af fem koordinatakser. De to akser er forbundet, og værktøjet kan placeres i enhver retning i rummet.
For eksempel styres værktøjet til at svinge rundt om X-aksen og Y-aksen på samme tid, således at værktøjet altid holder en normal retning i forhold til konturoverfladen, der behandles på dets skærepunkt, for at sikre glatheden af overfladen, der behandles, og forbedre dens behandlingsnøjagtighed og forarbejdning. effektivitet, hvilket reducerer ruheden af den bearbejdede overflade.
2. Klassificering efter servokontrolmetode
1. Open-loop kontrol CNC værktøjsmaskiner
Fremføringsservodrevet af denne type værktøjsmaskine er åben sløjfe, det vil sige, at der ikke er nogen detekteringsfeedback-enhed. Generelt er dens drivmotor en stepmotor. Det vigtigste ved en stepmotor er, at hver gang styrekredsløbet ændrer kommandopulssignalet, roterer motoren et trin. afstandsvinkel, og selve motoren har selvlåsende evne.
Fremføringskommandosignalet, der udsendes af CNC-systemet, styrer drivkredsløbet gennem pulsfordeleren. Den styrer mængden af koordinatforskydning ved at ændre antallet af impulser, styrer forskydningshastigheden ved at ændre impulsfrekvensen og styrer forskydningen ved at ændre impulsfordelingssekvensen. retning.
Derfor er de største funktioner ved denne kontrolmetode bekvem kontrol, enkel struktur og lav pris. Kommandosignalstrømmen udstedt af CNC-systemet er envejs, så der er intet stabilitetsproblem for kontrolsystemet. Men da fejlen i den mekaniske transmission ikke korrigeres ved feedback, er forskydningsnøjagtigheden ikke høj.
Tidlige CNC-værktøjsmaskiner benyttede alle denne kontrolmetode, men fejlraten var relativt høj. På nuværende tidspunkt, på grund af forbedringen af drivkredsløbet, er det stadig meget brugt. Især i vores land bruges denne kontrolmetode ofte i generelle økonomiske CNC-systemer og CNC-transformation af gammelt udstyr. Derudover kan denne kontrolmetode konfigurere en enkelt-chip-computer eller single-board-computer som en CNC-enhed, hvilket reducerer prisen på hele systemet.
2. Værktøjsmaskiner til kontrol med lukket sløjfe
Fremføringsservodrevet af denne type CNC-værktøjsmaskiner fungerer i henhold til en lukket sløjfe-feedback-kontrolmetode. Drivmotoren kan bruge to typer DC- eller AC-servomotorer og skal konfigureres med positionsfeedback og hastighedsfeedback for at detektere den faktiske forskydning af de bevægelige dele til enhver tid under behandlingen. Mængden tilbageføres til komparatoren i CNC-systemet i tide. Det sammenlignes med kommandosignalet opnået ved interpolationsoperationen. Forskellen bruges som styresignal for servodrevet, som igen driver forskydningskomponenten for at eliminere forskydningsfejlen.
I henhold til installationsstedet for positionsfeedback-detektionselementet og den anvendte feedback-enhed er det opdelt i to kontroltilstande: fuld lukket sløjfe og semi-lukket sløjfe.
billede
(1) Fuld lukket sløjfe kontrol
Positionsfeedback-enheden bruger et lineært forskydningsdetekteringselement (i øjeblikket bruges en gitterlineal generelt), som er installeret på værktøjsmaskinens saddel, det vil sige, at den direkte registrerer den lineære forskydning af værktøjsmaskinens koordinater. Gennem feedback kan hele den mekaniske transmissionskæde fra motoren til værktøjsmaskinens saddel elimineres. transmissionsfejl, hvorved der opnås højere statisk positioneringsnøjagtighed af værktøjsmaskinen.
Inden for hele kontrolsløjfen er friktionsegenskaberne, stivheden og frigangen for mange mekaniske transmissionsled dog ikke-lineære, og den dynamiske responstid for hele den mekaniske transmissionskæde er meget stor sammenlignet med den elektriske responstid. Dette medfører store vanskeligheder for stabilitetskorrektionen af hele det lukkede sløjfesystem, og designet og justeringen af systemet er også relativt komplekst. Derfor bruges denne fuldt lukkede kredsløbsstyring hovedsageligt til CNC-koordinatmaskiner, CNC-præcisionsslibere osv., der kræver meget høj præcision.
(2) Semi-closed loop kontrol
Dens positionsfeedback bruger vinkeldetektionskomponenter (i øjeblikket hovedsageligt indkodere osv.), som er installeret direkte på enden af servomotoren eller skruen. Da de fleste af de mekaniske transmissionsforbindelser ikke er inkluderet i systemets lukkede sløjfe, opnås mere stabile kontrolkarakteristika. Mekaniske transmissionsfejl, såsom skruer, kan ikke korrigeres på noget tidspunkt gennem feedback, men software-kompensationsmetoder med fast værdi kan bruges til at forbedre deres nøjagtighed. På nuværende tidspunkt anvender de fleste CNC-værktøjsmaskiner semi-closed loop-kontroltilstand.
3. Hybrid kontrol CNC værktøjsmaskiner
Karakteristikaene af de ovennævnte kontrolmetoder kan selektivt koncentreres til dannelse af et hybridt kontrolskema. Som nævnt før, da åben-sløjfe-kontrolmetoden har god stabilitet, lave omkostninger og dårlig nøjagtighed, mens fuld-lukket-sløjfe-kontrolmetoden har dårlig stabilitet, for at kompensere for hinanden og opfylde kontrolkravene for nogle maskiner værktøjer, bør der anvendes en hybrid kontrolmetode.
3. Klassificering efter funktionsniveau for CNC-systemer
CNC-systemer er normalt opdelt i tre kategorier: lav, medium og høj. Denne klassificeringsmetode er almindeligt anvendt i vores land. Da grænserne for lav, mellem og høj karakter er relativ, vil klassifikationsstandarderne være forskellige i forskellige perioder. For så vidt angår det nuværende udviklingsniveau, kan forskellige typer CNC-systemer opdeles i tre kategorier: lav, mellem og høj i henhold til nogle funktioner og indikatorer. Blandt dem kaldes medium og high-end generelt fuldfunktions CNC eller standard CNC.
1. Metalskæring
Henviser til CNC-værktøjsmaskiner, der bruger forskellige skæreprocesser såsom drejning, fræsning, oprømning, boring, slibning og høvling. Det kan opdeles i følgende to kategorier:
(1) Almindelige CNC-værktøjsmaskiner: såsom CNC-drejebænke, CNC-fræsemaskiner, CNC-slibere osv.
(2) Bearbejdningscenter: Dens hovedfunktion er et værktøjsbibliotek med en automatisk værktøjsskiftemekanisme. Efter fastspænding udskiftes forskellige skæreværktøjer automatisk, og forskellige processer såsom fræsning (drejning), oprømning, boring og bankning udføres kontinuerligt på hver bearbejdningsflade af emnet på samme værktøjsmaskine, såsom (fræsning) bearbejdningscentre og vendecentre. , borecenter mv.
2. Metalformning
Henviser til CNC-værktøjsmaskiner, der bruger ekstrudering, stansning, presning, tegning og andre formningsprocesser. De almindeligt anvendte omfatter CNC-presser, CNC-bukkemaskiner, CNC-rørbukkemaskiner og CNC-spindemaskiner.
3. Særlige behandlingskategorier
Der er hovedsageligt CNC-wire EDM-maskiner, CNC EDM-formningsmaskiner, CNC-flammeskæremaskiner, CNC-laserbehandlingsmaskiner osv.
4. Måling og tegning
Inkluderer hovedsageligt tredimensionelt koordinatmåleinstrument, CNC-værktøjsopstiller, CNC-plotter osv.
