Il existe de nombreux types de machines-outils CNC et différentes méthodes de classification. Généralement, il peut être classé selon les principes suivants en fonction de sa fonction et de sa structure.
1. Classification selon la trajectoire de contrôle du mouvement de la machine-outil.
(1) Machines-outils CNC à commande ponctuelle
Le contrôle de la position des points doit uniquement déplacer avec précision la partie mobile de la machine-outil d'un point à un autre point, et les exigences relatives à la trajectoire de mouvement entre les points ne sont pas strictes, et aucun traitement n'est effectué pendant le processus de mouvement, et le mouvement entre chaque l'axe de coordonnées n'a pas d'importance. Pour obtenir un positionnement rapide et précis, déplacez-vous généralement rapidement d'abord, puis approchez-vous lentement du point de positionnement pour garantir la précision du positionnement. Comme le montre la figure ci-dessous, la méthode de contrôle de position du point est utilisée pour le positionnement.
Les machines-outils avec fonction de contrôle de points comprennent principalement les perceuses CNC, les fraiseuses CNC, les poinçonneuses CNC, etc. En raison du développement de la technologie de commande numérique et de la baisse des prix des systèmes de commande numérique, il n'est pas courant d'utiliser simplement le contrôle de points dans systèmes de commande numérique.
(2) Machines-outils CNC à commande linéaire
Les machines-outils CNC linéaires, également connues sous le nom de machines-outils CNC à commande parallèle, se caractérisent par le fait qu'en plus de contrôler le positionnement précis entre deux points, elles peuvent également contrôler la vitesse de déplacement et la trajectoire (piste) entre deux points, mais la trajectoire de mouvement est uniquement parallèle à l'axe de coordonnées de la machine-outil. En même temps, il n'y a qu'un seul axe de coordonnées de contrôle (c'est-à-dire qu'aucune opération d'interpolation n'est requise) (c'est-à-dire qu'aucune opération d'interpolation n'est requise dans le système CNC), et aucune fonction d'opération d'interpolation n'est requise dans le système CNC), et le processus de coupe est effectué à la vitesse d'avance spécifiée.
Les machines-outils dotées de fonctions de commande linéaire comprennent des tours CNC relativement simples, des fraiseuses CNC et des rectifieuses CNC. Le système CNC de la machine-outil est également appelé système CNC à commande linéaire. De même, les machines-outils CNC à commande linéaire simple sont également rares.
⑶ Machines-outils CNC à contrôle de contour
Les machines-outils CNC à contrôle de contour, également connues sous le nom de machines-outils CNC à contrôle continu, se caractérisent par la capacité de contrôler simultanément la vitesse et le déplacement de deux ou plusieurs coordonnées mobiles.
Ces machines-outils comprennent principalement les tours CNC, les fraiseuses CNC, les machines de découpe de fil CNC, les centres d'usinage, etc. Selon le nombre d'axes de coordonnées de bielle qu'ils contrôlent, elles peuvent être divisées sous les formes suivantes : Machines-outils CNC.
Afin de respecter la trajectoire de mouvement relatif de l'outil le long du contour de la pièce et de répondre aux exigences du contour d'usinage de la pièce, le contrôle du déplacement et le contrôle de la vitesse de chaque mouvement coordonné doivent être correctement coordonnés.
Par conséquent, dans ce mode de contrôle, le dispositif de commande numérique doit insérer et compléter la fonction de fonctionnement. Ce qu'on appelle l'insertion et la supplémentation consistent à décrire la forme de la ligne ou de l'arc à travers le traitement mathématique d'insertion et de complément de l'opérateur dans le système de commande numérique en fonction des données de base saisies dans le programme (telles que les coordonnées du point final de la ligne, les coordonnées du point final de l'arc de cercle, les coordonnées du centre du cercle ou du rayon). Autrement dit, selon les résultats du calcul, des impulsions sont distribuées à chaque contrôleur d'axe de coordonnées, de manière à contrôler le déplacement de liaison et le contour requis de chaque axe de coordonnées. Pendant le mouvement, l'outil peut couper en continu la surface de la pièce et traiter diverses lignes droites, arcs et courbes. Trajectoire d'usinage contrôlée par les contours.
①Liaison à deux axes : elle est principalement utilisée pour traiter les surfaces rotatives sur les tours CNC ou les colonnes incurvées sur les fraiseuses CNC.
②Semi-liaison à deux axes : principalement dans le contrôle de machines-outils avec plus de trois axes, dont deux peuvent être liés, et l'autre axe peut être utilisé comme alimentation périodique.
③Liaison à trois axes : généralement divisée en deux catégories, l'une est la liaison de trois axes de coordonnées linéaires X/Y/Z, qui sont principalement utilisés dans les fraiseuses CNC, les centres d'usinage, etc. deux coordonnées linéaires en X/Y/Z en même temps, il peut également contrôler l'axe de coordonnées rotatif qui tourne autour d'un axe de coordonnées linéaire.
Par exemple, un centre d'usinage de tournage doit contrôler la broche (axe Z) pour qu'elle tourne autour de l'axe Z en plus de la liaison avec l'axe longitudinal (axe Z) et l'axe horizontal (axe X).
④Liaison à quatre axes : contrôlez les trois axes de coordonnées linéaires X/Y/Z en même temps pour vous connecter avec le même axe de coordonnées rotatif
⑤ Liaison à cinq axes : en plus du contrôle simultané de Z, les deux axes de coordonnées des axes de coordonnées a, b et c tournent également en même temps. Lorsque la liaison à cinq axes est formée en même temps, l'outil peut être réglé dans n'importe quelle direction dans l'espace.
Par exemple, contrôlez l'outil pour qu'il tourne dans les deux directions de l'axe x et de l'axe y en même temps, et l'outil maintient toujours la direction de la normale à la surface de contour à traiter à son point de coupe, donc afin d'assurer la douceur de la surface traitée et d'améliorer sa précision d'usinage et son usinage. efficacité, réduisant la rugosité de la surface usinée.
2. Classification selon le mode d'asservissement
(1) Contrôle en boucle ouverte de machines-outils CNC
Le servomoteur d'alimentation de ce type de machine-outil est en boucle ouverte et ne dispose d'aucun dispositif de détection et de retour d'information. Généralement, son moteur d’entraînement est un moteur pas à pas. La principale caractéristique du moteur pas à pas est que chaque fois que le circuit de commande convertit le signal d'impulsion de commande, le moteur fait pivoter l'angle de pas. , le moteur lui-même a une capacité d'auto-verrouillage.
Le signal de commande d'alimentation émis par le système CNC contrôle le circuit d'entraînement via le distributeur d'impulsions, qui contrôle le déplacement des coordonnées en modifiant le nombre d'impulsions, modifiant ainsi la fréquence des impulsions pour contrôler la vitesse de déplacement, et modifiant ainsi l'ordre de distribution de les impulsions pour contrôler la direction du déplacement.
Par conséquent, les principales caractéristiques de cette méthode de contrôle sont un contrôle pratique, une structure simple et un prix bas. Le signal de commande envoyé par le système de commande numérique est unidirectionnel, il n'y a donc pas de problème de stabilité du système de contrôle, mais comme il n'y a pas de correction de rétroaction pour l'erreur de la transmission mécanique, la précision du déplacement n'est donc pas élevée.
Dans le passé, les machines-outils CNC utilisaient cette méthode de contrôle et le taux d'échec était relativement élevé. À l'heure actuelle, en raison de l'amélioration du circuit de conduite, il est encore largement utilisé. Surtout dans notre pays, le système CNC économique général et la transformation CNC d'anciens équipements utilisent principalement cette méthode de contrôle. De plus, de cette manière, un ordinateur monopuce ou un ordinateur monocarte peut être configuré comme dispositif de commande numérique, réduisant ainsi le prix de l'ensemble du système.
(2) Contrôle en boucle fermée des machines-outils
Le servomoteur d'avance de la machine-outil CNC fonctionne en mode de contrôle par rétroaction en boucle fermée. Le moteur d'entraînement peut être un servomoteur à courant continu ou alternatif, et le retour de position et le retour de vitesse doivent être configurés. Pendant le processus d'usinage, le déplacement réel des pièces mobiles peut être détecté à tout moment et renvoyé à temps au comparateur du système de commande numérique. Par rapport au signal de commande généré par l'opération d'interpolation, la différence est utilisée comme signal de commande du servomoteur pour piloter l'élément de déplacement afin d'éliminer l'erreur de déplacement.
Selon la position d'installation de l'élément de détection de rétroaction de position et le dispositif de rétroaction utilisé, il est divisé en deux modes de contrôle : boucle entièrement fermée et boucle semi-fermée...
