CNC-työstökoneita on monenlaisia ja niillä on erilaisia luokittelumenetelmiä. Yleisesti ottaen ne voidaan luokitella seuraavien periaatteiden mukaisesti toiminnan ja rakenteen mukaan.
1Luokittelu työstökoneen liikkeen ohjausradan mukaan.
(1) Pisteohjatut CNC-työstökoneet
Pisteasennon ohjauksen tarvitsee vain siirtää työstökoneen liikkuvaa osaa tarkasti pisteestä toiseen, eikä pisteiden välisen liikeradan vaatimuksia ole tiukkoja, eikä liikeprosessin aikana suoriteta prosessointia, eikä kunkin koordinaattiakselin välisellä liikkeellä ole merkitystä. Nopean ja tarkan paikannuksen saavuttamiseksi on yleensä ensin liikuttava nopeasti ja sitten lähestyttävä hitaasti paikannuspistettä paikannustarkkuuden varmistamiseksi. Kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, paikannuksessa käytetään pisteasennon ohjausmenetelmää.
Pisteohjauksella varustettuja työstökoneita ovat pääasiassa CNC-porakoneet, CNC-jyrsinkoneet, CNC-lävistyskoneet jne. Numeerisen ohjaustekniikan kehityksen ja numeeristen ohjausjärjestelmien hintojen laskun vuoksi pelkkä pisteohjauksen käyttö numeerisissa ohjausjärjestelmissä ei ole yleistä.
(2) Lineaarisesti ohjatut CNC-työstökoneet
Lineaariset CNC-työstökoneet, jotka tunnetaan myös rinnakkaisohjauksina, ovat tunnettuja siitä, että kahden pisteen välisen tarkan paikannuksen ohjaamisen lisäksi ne voivat myös ohjata kahden pisteen välistä liikenopeutta ja -reittiä (rataa), mutta liikereitti on vain yhdensuuntainen työstökoneen koordinaattiakselin kanssa. Samalla on vain yksi ohjauskoordinaattiakseli (eli interpolointitoimintoa ei tarvita), ja leikkausprosessi suoritetaan määritetyllä syöttönopeudella.
Lineaarisilla ohjaustoiminnoilla varustettuihin työstökoneisiin kuuluvat suhteellisen yksinkertaiset CNC-sorvit, CNC-jyrsinkoneet ja CNC-hiomakoneet. Työstökoneen CNC-järjestelmää kutsutaan myös lineaariseksi ohjausjärjestelmäksi. Samoin yksinkertaisella lineaarisella ohjauksella varustetut CNC-työstökoneet ovat harvinaisia.
⑶ ääriviivan ohjaus CNC-työstökoneet
Ääriviivaohjatut CNC-työstökoneet, jotka tunnetaan myös jatkuvan ohjauksen CNC-työstökoneina, ovat tunnettuja kyvystään ohjata samanaikaisesti kahden tai useamman liikkuvan koordinaatin nopeutta ja siirtymää.
Tällaisia työstökoneita ovat pääasiassa CNC-sorvit, CNC-jyrsinkoneet, CNC-langanleikkauskoneet, työstökeskukset jne. Niiden ohjaamien kiertokankien koordinaattiakseleiden lukumäärän mukaan ne voidaan jakaa seuraaviin muotoihin: CNC-työstökoneet.
Työkalun suhteellisen liikeradan täyttämiseksi työkappaleen ääriviivaa pitkin ja työkappaleen työstömuodon vaatimusten täyttämiseksi kunkin koordinaattiliikkeen siirtymän säätö ja nopeuden säätö on koordinoitava asianmukaisesti.
Siksi tässä ohjaustilassa numeerisen ohjauslaitteen on lisättävä ja täydennettävä toimintoa. Niin sanottu lisäys ja täydennys kuvaavat viivan tai kaaren muotoa matemaattisen prosessoinnin avulla, jossa operaattori lisää ja täydentää tietoja numeeriseen ohjausjärjestelmään ohjelmaan syötettyjen perustietojen (kuten viivan päätepisteen koordinaatit, ympyrän kaaren päätepisteen koordinaatit, ympyrän keskipisteen tai säteen koordinaatit) mukaisesti. Toisin sanoen laskennan tulosten mukaan pulssit jaetaan kullekin koordinaattiakselin ohjaimelle, jotta voidaan ohjata vivuston siirtymää ja kunkin koordinaattiakselin vaadittua muotoa. Liikkeen aikana työkalu voi jatkuvasti leikata työkappaleen pintaa ja käsitellä erilaisia suoria viivoja, kaaria ja käyriä. Muoto-ohjattu työstörata.
①Kaksiakselinen niveljärjestelmä: Sitä käytetään pääasiassa pyörivien pintojen työstämiseen CNC-sorveissa tai kaarevien pylväiden työstämiseen CNC-jyrsinkoneissa.
②Kaksiakselinen puolilinkitys: pääasiassa yli kolmen akselin työstökoneiden ohjauksessa, joista kaksi voidaan linkittää ja toista akselia voidaan käyttää jaksollisena syöttönä.
③Kolmiakselinen kytkentä: yleensä jaettu kahteen luokkaan. Toinen on X/Y/Z-kolmen lineaarisen koordinaattiakselin kytkentä, jota käytetään enimmäkseen CNC-jyrsinkoneissa, työstökeskuksissa jne. Toinen tyyppi on se, että kahden lineaarisen koordinaatin samanaikaisen ohjauksen lisäksi X/Y/Z-akselilla se voi ohjata myös pyörivää koordinaattiakselia, joka pyörii lineaarisen koordinaattiakselin ympäri.
Esimerkiksi sorvauskeskuksen on ohjattava karaa (Z-akseli) pyörimään Z-akselin ympäri pituusakselin (Z-akseli) ja vaaka-akselin (X-akseli) kytkennän lisäksi.
4. Neljän akselin kytkentä: ohjaa kolmea lineaarista koordinaattiakselia X/Y/Z samanaikaisesti yhteyden muodostamiseksi samaan pyörivään koordinaattiakseliin
⑤ Viisiakselinen niveljärjestelmä: Z-akselin samanaikaisen ohjauksen lisäksi myös a-, b- ja c-koordinaattiakselit pyörivät samanaikaisesti. Kun viisiakselinen niveljärjestelmä muodostetaan samanaikaisesti, työkalua voidaan asettaa mihin tahansa suuntaan avaruudessa.
Esimerkiksi, jos työkalua ohjataan pyörimään samanaikaisesti x-akselin ja y-akselin kahteen suuntaan, työkalu pysyy aina normaalin suunnassa käsiteltävään muotopintaan nähden leikkauspisteessään, mikä varmistaa työstetyn pinnan sileyden ja parantaa sen työstötarkkuutta ja -tehokkuutta vähentäen työstetyn pinnan karheutta.
2. Luokittelu servo-ohjauksen tavan mukaan
(1) CNC-työstökoneiden avoimen piirin ohjaus
Tämän tyyppisen työstökoneen syöttöservokäyttö on avoimen silmukan mukainen eikä siinä ole tunnistus- tai takaisinkytkentälaitetta. Yleensä sen käyttömoottori on askelmoottori. Askelmoottorin pääominaisuus on, että joka kerta, kun ohjauspiiri muuntaa komentopulssisignaalin, moottori pyörii askelkulman verran. Moottorilla itsellään on itselukittuvuus.
CNC-järjestelmän tuottama syöttökomentosignaali ohjaa käyttöpiiriä pulssijakajan kautta, joka puolestaan ohjaa koordinaattien siirtymää muuttamalla pulssien lukumäärää, jolloin pulssien taajuutta muutetaan siirtymänopeuden säätämiseksi ja siten pulssien jakautumisjärjestystä muutetaan siirtymän suunnan säätämiseksi.
Siksi tämän ohjausmenetelmän suurimmat ominaisuudet ovat kätevä ohjaus, yksinkertainen rakenne ja alhainen hinta. Numeerisen ohjausjärjestelmän lähettämä komentosignaali on yksisuuntainen, joten ohjausjärjestelmässä ei ole vakausongelmia, mutta koska mekaanisen voimansiirron virheelle ei ole takaisinkytkentäkorjausta, siirtymän tarkkuus ei ole korkea.
Aikaisemmin CNC-työstökoneet käyttivät tätä ohjausmenetelmää, ja vikaantumisaste oli suhteellisen korkea. Nykyään sitä käytetään edelleen laajalti käyttöpiirin parannuksen ansiosta. Erityisesti maassamme yleinen taloudellinen CNC-järjestelmä ja vanhojen laitteiden CNC-muunnos käyttävät enimmäkseen tätä ohjausmenetelmää. Lisäksi tällä tavoin yksipiiritietokone tai yksipiiritietokone voidaan konfiguroida numeeriseksi ohjauslaitteeksi, mikä alentaa koko järjestelmän hintaa.
(2) Työstökoneiden suljetun silmukan ohjaus
CNC-työstökoneen syöttöservomoottori toimii suljetun silmukan takaisinkytkentätilassa. Käyttömoottori voi olla tasavirta- tai vaihtovirtaservomoottori, ja asennon ja nopeuden takaisinkytkentä on konfiguroitava. Koneistusprosessin aikana liikkuvien osien todellinen siirtymä voidaan havaita milloin tahansa ja syöttää takaisin numeerisen ohjausjärjestelmän komparaattoriin ajallisesti. Interpolointioperaation tuottaman komentosignaalin kanssa erotusta käytetään servomoottorin ohjaussignaalina siirtoelementin ohjaamiseksi siirtovirheen poistamiseksi.
Asennon takaisinkytkentäilmaisuelementin asennusasennon ja käytetyn takaisinkytkentälaitteen mukaan se on jaettu kahteen ohjaustilaan: täysin suljettu silmukka ja puoliksi suljettu silmukka...
