Postoji mnogo vrsta CNC alatnih strojeva i različite metode klasifikacije. Općenito se mogu klasificirati prema sljedećim načelima prema funkciji i strukturi.
1Klasifikacija prema upravljačkoj putanji kretanja alatnog stroja.
(1) CNC alatni strojevi s točkovnim upravljanjem
Upravljanje položajem točke treba samo precizno pomicati pokretni dio alatnog stroja s jedne točke na drugu, a zahtjevi za putanju kretanja između točaka nisu strogi, tijekom procesa kretanja se ne vrši nikakva obrada, a kretanje između svake koordinatne osi je nebitno. Za postizanje brzog i točnog pozicioniranja, općenito se prvo brzo pomičite, a zatim polako približavajte točki pozicioniranja kako biste osigurali točnost pozicioniranja. Kao što je prikazano na donjoj slici, za pozicioniranje se koristi metoda upravljanja položajem točke.
Alatni strojevi s funkcijom točkastog upravljanja uglavnom uključuju CNC bušilice, CNC glodalice, CNC strojeve za probijanje itd. Zbog razvoja tehnologije numeričkog upravljanja i pada cijena sustava numeričkog upravljanja, nije uobičajeno jednostavno koristiti točkasto upravljanje u sustavima numeričkog upravljanja.
(2) CNC alatni strojevi s linearnim upravljanjem
Linearni CNC alatni strojevi, poznati i kao CNC alatni strojevi s paralelnim upravljanjem, karakteriziraju se time što osim kontrole preciznog pozicioniranja između dvije točke, mogu kontrolirati i brzinu kretanja i putanju (trag) između dvije točke, ali putanja kretanja je samo paralelna s koordinatnom osi alatnog stroja. Istovremeno, postoji samo jedna upravljačka koordinatna os (tj. nije potrebna operacija interpolacije) (tj. nije potrebna operacija interpolacije u CNC sustavu), niti je potrebna funkcija operacije interpolacije u CNC sustavu), a proces rezanja se izvodi pri zadanoj brzini posmaka.
Alatni strojevi s funkcijama linearnog upravljanja uključuju relativno jednostavne CNC tokarilice, CNC glodalice i CNC brusilice. CNC sustav alatnog stroja naziva se i CNC sustav linearnog upravljanja. Slično tome, CNC alatni strojevi s jednostavnim linearnim upravljanjem također su rijetki.
⑶ CNC alatni strojevi za upravljanje konturama
CNC alatni strojevi s konturnim upravljanjem, poznati i kao CNC alatni strojevi s kontinuiranim upravljanjem, karakteriziraju se mogućnošću istovremene kontrole brzine i pomaka dviju ili više pokretnih koordinata.
Takvi alatni strojevi uglavnom uključuju CNC tokarilice, CNC glodalice, CNC strojeve za rezanje žicom, obradne centre itd. Prema broju koordinatnih osi klipnjača kojima upravljaju, mogu se podijeliti u sljedeće oblike: CNC alatni strojevi.
Kako bi se zadovoljila relativna putanja gibanja alata duž konture obratka i ispunili zahtjevi konture obrade obratka, upravljanje pomakom i upravljanje brzinom svakog koordinatnog kretanja moraju biti pravilno koordinirane.
Stoga, u ovom načinu upravljanja, numerički upravljački uređaj treba umetati i dopunjavati operativne funkcije. Takozvano umetanje i dopunjavanje znači opisati oblik linije ili luka matematičkom obradom umetanja i dopunjavanja operatora u numeričkom upravljačkom sustavu prema osnovnim podacima unesenim u program (kao što su koordinate krajnje točke linije, koordinate krajnje točke kružnog luka, koordinate središta kružnice ili polumjera). To jest, prema rezultatima izračuna, impulsi se distribuiraju svakom regulatoru koordinatne osi, kako bi se kontrolirao pomak poluge i potrebna kontura svake koordinatne osi. Tijekom kretanja, alat može kontinuirano rezati površinu obratka i obrađivati različite ravne linije, lukove i krivulje. Putanja obrade kontrolirana konturom.
①Dvoosni spoj: Uglavnom se koristi za obradu rotirajućih površina na CNC tokarilicama ili zakrivljenih stupova na CNC glodalicama.
②Dvoosno poluspojno povezivanje: uglavnom u upravljanju alatnim strojevima s više od tri osi, od kojih se dvije mogu povezati, a druga os se može koristiti kao periodično pomicanje.
③Troosna veza: općenito se dijeli u dvije kategorije, jedna je veza triju linearnih koordinatnih osi X/Y/Z, koja se uglavnom koristi u CNC glodalicama, obradnim centrima itd. Druga vrsta je ta da osim što istovremeno kontrolira dvije linearne koordinate u X/Y/Z, može kontrolirati i rotirajuću koordinatnu os koja se okreće oko linearne koordinatne osi.
Na primjer, tokarski obradni centar treba kontrolirati vreteno (os Z) da se okreće oko osi Z, uz povezivanje s uzdužnom osi (os Z) i horizontalnom osi (os X).
④Četveroosna veza: istovremeno upravljajte trima linearnim koordinatnim osima X/Y/Z kako biste se povezali s istom rotirajućom koordinatnom osi
⑤ Petoosna veza: Uz istovremeno upravljanje Z, istovremeno se okreću i dvije koordinatne osi a, b i c. Kada se petoosna veza formira istovremeno, alat se može postaviti u bilo kojem smjeru u prostoru.
Na primjer, upravljajte alatom da se okreće u oba smjera, x-osi i y-osi, a alat uvijek održava smjer normale na konturnu površinu koja se obrađuje u svojoj točki rezanja, kako bi se osigurala glatkoća obrađene površine i poboljšala točnost i učinkovitost obrade, smanjujući hrapavost obrađene površine.
2. Klasifikacija prema načinu servo upravljanja
(1) Upravljanje CNC alatnim strojevima u otvorenoj petlji
Servo pogon za pomicanje ove vrste alatnog stroja je otvorene petlje i nema uređaj za detekciju i povratnu informaciju. Općenito, njegov pogonski motor je koračni motor. Glavna značajka koračnog motora je da svaki put kada upravljački krug pretvori signal impulsa naredbe, motor će se okrenuti za kut koraka, a sam motor ima sposobnost samoblokiranja.
Signal naredbe za pomicanje koji CNC sustav izdaje kontrolira pogonski krug putem razdjelnika impulsa, koji kontrolira pomak koordinata promjenom broja impulsa, čime se mijenja frekvencija impulsa za kontrolu brzine pomaka i time mijenja redoslijed raspodjele impulsa za kontrolu smjera pomaka.
Stoga su najveće značajke ove metode upravljanja praktično upravljanje, jednostavna struktura i niska cijena. Upravljački signal koji šalje numerički sustav upravljanja je jednosmjeran, tako da nema problema sa stabilnošću sustava upravljanja, ali budući da nema povratne korekcije za pogrešku mehaničkog prijenosa, točnost pomaka nije visoka.
U prošlosti su CNC alatni strojevi koristili ovu metodu upravljanja, a stopa kvarova bila je relativno visoka. Trenutno se, zbog poboljšanja pogonskog kruga, još uvijek koristi u velikoj mjeri. Posebno u našoj zemlji, opći ekonomični CNC sustav i CNC transformacija stare opreme uglavnom koriste ovu metodu upravljanja. Osim toga, na ovaj način, računalo s jednim čipom ili računalo s jednom pločom može se konfigurirati kao numerički upravljački uređaj, čime se smanjuje cijena cijelog sustava.
(2) Upravljanje alatnim strojevima u zatvorenoj petlji
Servo pogon za pomicanje CNC alatnog stroja radi u načinu rada s povratnom vezom u zatvorenoj petlji. Pogonski motor može biti istosmjerni ili izmjenični servo motor, a potrebno je konfigurirati povratnu informaciju o položaju i brzini. Tijekom procesa obrade, stvarni pomak pokretnih dijelova može se detektirati u bilo kojem trenutku i vremenski vratiti komparatoru u numeričkom upravljačkom sustavu. U usporedbi s naredbenim signalom generiranim operacijom interpolacije, razlika se koristi kao upravljački signal servo pogona za pogon elementa za pomicanje kako bi se uklonila pogreška pomicanja.
Prema položaju ugradnje elementa za detekciju položaja i korištenom uređaju za povratnu informaciju, podijeljen je u dva načina upravljanja: potpuno zatvorena petlja i poluzatvorena petlja...
