Esistono molti tipi di macchine utensili CNC e diversi metodi di classificazione. Generalmente, può essere classificato secondo i seguenti principi in base alla funzione e alla struttura.
1. Classificazione in base alla traiettoria di controllo del movimento della macchina utensile.
(1) Macchine utensili CNC a controllo di punto
Il controllo della posizione del punto deve solo spostare con precisione la parte mobile della macchina utensile da un punto a un altro e i requisiti per il percorso di movimento tra i punti non sono rigidi e non viene eseguita alcuna elaborazione durante il processo di movimento e il movimento tra ciascuno di essi l'asse delle coordinate è irrilevante. Per ottenere un posizionamento rapido e accurato, in genere spostarsi prima rapidamente, quindi avvicinarsi lentamente al punto di posizionamento per garantire la precisione del posizionamento. Come mostrato nella figura seguente, per il posizionamento viene utilizzato il metodo di controllo della posizione del punto.
Le macchine utensili con funzione di controllo punto includono principalmente foratrici CNC, fresatrici CNC, punzonatrici CNC, ecc. A causa dello sviluppo della tecnologia di controllo numerico e del calo dei prezzi dei sistemi di controllo numerico, non è comune utilizzare semplicemente il controllo punto in sistemi di controllo numerico.
(2) Macchine utensili CNC a controllo lineare
Le macchine utensili CNC lineari, note anche come macchine utensili CNC a controllo parallelo, sono caratterizzate dal fatto che oltre a controllare il posizionamento preciso tra due punti, possono anche controllare la velocità di movimento e il percorso (traccia) tra due punti, ma il percorso di movimento è solo parallelo all'asse delle coordinate della macchina utensile. Allo stesso tempo, esiste un solo asse delle coordinate di controllo (ovvero, non è richiesta alcuna operazione di interpolazione) (ovvero, non è richiesta alcuna operazione di interpolazione nel sistema CNC) e non è richiesta alcuna funzione di operazione di interpolazione nel sistema CNC), e il processo di taglio viene eseguito alla velocità di avanzamento specificata.
Le macchine utensili con funzioni di controllo lineare includono torni CNC, fresatrici CNC e rettificatrici CNC relativamente semplici. Il sistema CNC della macchina utensile è anche chiamato sistema CNC a controllo lineare. Allo stesso modo, anche le macchine utensili CNC con semplice controllo lineare sono rare.
⑶ macchine utensili CNC per il controllo del contorno
Le macchine utensili CNC a controllo del contorno, note anche come macchine utensili CNC a controllo continuo, sono caratterizzate dalla capacità di controllare simultaneamente la velocità e lo spostamento di due o più coordinate mobili.
Tali macchine utensili includono principalmente torni CNC, fresatrici CNC, macchine tagliafili CNC, centri di lavoro, ecc. In base al numero di assi coordinati della biella da essi controllati, possono essere suddivisi nelle seguenti forme: Macchine utensili CNC.
Per soddisfare la traiettoria di movimento relativo dell'utensile lungo il contorno del pezzo e soddisfare i requisiti del contorno di lavorazione del pezzo, il controllo dello spostamento e il controllo della velocità di ciascun movimento delle coordinate devono essere adeguatamente coordinati.
Pertanto, in questa modalità di controllo, il dispositivo di controllo numerico deve inserire e integrare la funzione di azionamento. Il cosiddetto inserimento e integrazione consiste nel descrivere la forma della linea o dell'arco attraverso l'elaborazione matematica di inserimento e integrazione dell'operatore nel sistema di controllo numerico in base ai dati di base immessi nel programma (come le coordinate del punto finale della linea, le coordinate del punto finale dell'arco circolare, le coordinate del centro del cerchio o del raggio). Cioè, secondo i risultati del calcolo, gli impulsi vengono distribuiti a ciascun controller dell'asse delle coordinate, in modo da controllare lo spostamento del collegamento e il contorno richiesto di ciascun asse delle coordinate. Durante il movimento, l'utensile può tagliare continuamente la superficie del pezzo e può elaborare varie linee rette, archi e curve. Percorso di lavorazione controllato dal contorno.
①Collegamento a due assi: viene utilizzato principalmente per la lavorazione di superfici rotanti su torni CNC o colonne curve su fresatrici CNC.
②Semi-collegamento a due assi: principalmente nel controllo di macchine utensili con più di tre assi, due dei quali possono essere collegati e l'altro asse può essere utilizzato come avanzamento periodico.
③Collegamento a tre assi: generalmente diviso in due categorie, una è il collegamento di tre assi di coordinate lineari X/Y/Z, utilizzati principalmente nelle fresatrici CNC, nei centri di lavoro, ecc. L'altro tipo è quello oltre a controllare il due coordinate lineari in X/Y/Z contemporaneamente, può anche controllare l'asse delle coordinate rotanti che ruota attorno a un asse delle coordinate lineari.
Ad esempio, un centro di tornitura deve controllare il mandrino (asse Z) per ruotare attorno all'asse Z oltre al collegamento con l'asse longitudinale (asse Z) e l'asse orizzontale (asse X).
④Collegamento a quattro assi: controlla contemporaneamente i tre assi delle coordinate lineari di X/Y/Z per connettersi con lo stesso asse delle coordinate rotanti
⑤ Collegamento a cinque assi: oltre al controllo simultaneo di Z, ruotano contemporaneamente anche i due assi delle coordinate a, b e c. Quando si forma contemporaneamente il collegamento a cinque assi, lo strumento può essere impostato in qualsiasi direzione nello spazio.
Ad esempio, controllando che l'utensile ruoti nelle due direzioni dell'asse x e dell'asse y contemporaneamente, l'utensile manterrà sempre la direzione della normale alla superficie del contorno da elaborare nel punto di taglio, quindi per garantire la levigatezza della superficie lavorata e migliorarne la precisione e la lavorazione. efficienza, riducendo la rugosità della superficie lavorata.
2. Classificazione in base al modo di servocontrollo
(1) Controllo ad anello aperto di macchine utensili CNC
Il servoazionamento di avanzamento di questo tipo di macchina utensile è ad anello aperto e non dispone di dispositivi di rilevamento e feedback. Generalmente, il suo motore di azionamento è un motore passo-passo. La caratteristica principale del motore passo-passo è che ogni volta che il circuito di controllo converte il segnale dell'impulso di comando, il motore ruoterà dell'angolo di passo. , il motore stesso ha capacità autobloccante.
Il segnale di comando di avanzamento emesso dal sistema CNC controlla il circuito di azionamento attraverso il distributore di impulsi, che controlla lo spostamento delle coordinate modificando il numero di impulsi, modificando così la frequenza degli impulsi per controllare la velocità di spostamento e quindi modificando l'ordine di distribuzione di gli impulsi per controllare la direzione dello spostamento.
Pertanto, le principali caratteristiche di questo metodo di controllo sono il controllo conveniente, la struttura semplice e il prezzo basso. Il segnale di comando inviato dal sistema di controllo numerico è unidirezionale, quindi non vi è alcun problema di stabilità del sistema di controllo, ma poiché non esiste alcuna correzione del feedback per l'errore della trasmissione meccanica, la precisione dello spostamento non è elevata.
In passato, le macchine utensili CNC utilizzavano questo metodo di controllo e il tasso di guasto era relativamente alto. Attualmente, grazie al miglioramento del circuito di guida, è ancora ampiamente utilizzato. Soprattutto nel nostro paese, il sistema CNC economico generale e la trasformazione CNC di vecchie apparecchiature utilizzano principalmente questo metodo di controllo. Inoltre, in questo modo, un computer a chip singolo o un computer a scheda singola può essere configurato come dispositivo di controllo numerico, riducendo così il prezzo dell'intero sistema.
(2) Controllo a circuito chiuso delle macchine utensili
Il servoazionamento di avanzamento della macchina utensile CNC funziona in modalità di controllo feedback ad anello chiuso. Il motore di azionamento può essere un servomotore CC o CA ed è necessario configurare il feedback di posizione e il feedback di velocità. Durante il processo di lavorazione, lo spostamento effettivo delle parti mobili può essere rilevato in qualsiasi momento e segnalato tempestivamente al comparatore nel sistema di controllo numerico. Rispetto al segnale di comando generato dall'operazione di interpolazione, la differenza viene utilizzata come segnale di controllo del servoazionamento per azionare l'elemento di spostamento per eliminare l'errore di spostamento.
A seconda della posizione di installazione dell'elemento di rilevamento del feedback di posizione e del dispositivo di feedback utilizzato, si distinguono due modalità di controllo: circuito completamente chiuso e circuito semichiuso...
