CNC工作機械には多くの種類があり、分類方法も異なります。一般に、機能と構造に応じて次の原則に従って分類できます。
1。工作機械の動作の制御軌跡に応じた分類。
(1) 点制御CNC工作機械
点位置制御は、工作機械の可動部分をある点から別の点に正確に移動させるだけでよく、点間の移動経路の要件は厳しくなく、移動プロセス中に処理は実行されず、各点間の移動は行われません。座標軸は関係ありません。高速かつ正確な位置決めを行うには、通常、最初に素早く移動し、次にゆっくりと位置決め点に近づき、位置決めの精度を確保します。下図に示すように、位置決めには点位置制御方式を採用しています。
点制御機能を備えた工作機械には、主に CNC ボール盤、CNC フライス盤、CNC パンチングマシンなどが含まれます。数値制御技術の発展と数値制御システムの価格低下により、単純に点制御を使用することは一般的ではなくなりました。数値制御システム。
(2) 線形制御CNC工作機械
リニア CNC 工作機械は、平行制御 CNC 工作機械とも呼ばれ、2 点間の正確な位置決めを制御することに加えて、2 点間の移動速度と経路 (トラック) も制御できるのが特徴ですが、移動経路は工作機械の座標軸に対してのみ平行です。同時に、制御座標軸は 1 つだけであり (つまり、補間演算は必要ありません) (つまり、CNC システムで補間演算は必要ありません)、CNC システムで補間演算機能は必要ありません)、指定された送り速度で切削加工が行われます。
線形制御機能を備えた工作機械には、比較的単純な CNC 旋盤、CNC フライス盤、CNC 研削盤などがあります。工作機械のCNCシステムは、リニア制御CNCシステムとも呼ばれます。同様に、単純な線形制御を備えた CNC 工作機械も珍しいです。
⑶ 輪郭制御CNC工作機械
連続制御 CNC 工作機械とも呼ばれる輪郭制御 CNC 工作機械は、2 つ以上の移動座標の速度と変位を同時に制御できる機能を特徴としています。
このような工作機械には、主に CNC 旋盤、CNC フライス盤、CNC ワイヤ切断機、マシニング センターなどが含まれます。制御されるコンロッド座標軸の数に応じて、次の形式に分類できます。 CNC 工作機械。
ワーク輪郭に沿った工具の相対運動軌跡を満たし、ワーク加工輪郭の要件を満たすためには、各座標移動の変位制御と速度制御を適切に調整する必要があります。
したがって、この制御モードでは数値制御装置に演算機能を挿入・補完する必要があります。いわゆる挿入・補充とは、プログラムに入力された基礎データ（終点の座標など）をもとに、数値制御システムに演算子を挿入・補充する数学的処理により、線や円弧の形状を記述することです。直線の座標、円弧の終点の座標、円の中心または半径の座標）。すなわち、計算結果に応じて各座標軸制御器にパルスを分配し、各座標軸のリンク変位や所要輪郭を制御する。移動中、工具はワーク表面を連続的に切削し、様々な直線、円弧、曲線を加工することができます。輪郭制御された加工パス。
①二軸リンケージ：主にCNC旋盤の回転面やCNCフライス盤の曲柱の加工に使用されます。
②２軸半リンク：主に３軸以上の工作機械の制御に用いられ、そのうちの２軸を連結し、もう１軸を周期送りとして使用することができます。
③3軸連動：一般に2つのカテゴリーに分けられます。1つはX/Y/Zの3つの直線座標軸の連動で、主にCNCフライス盤やマシニングセンターなどで使用されます。もう1つは制御に加えて、 X/Y/Z の 2 つの直線座標を同時に制御できるほか、直線座標軸を中心に回転する回転座標軸も制御できます。
例えば旋削マシニングセンタでは、縦軸（Z軸）と横軸（X軸）の連動に加えて、主軸（Z軸）をZ軸を中心に回転させる制御が必要です。
④4軸連動：X/Y/Zの3つの直線座標軸を同時に制御し、同じ回転座標軸に接続します。
⑤ 5 軸リンク：Z の同時制御に加え、a、b、c 座標軸の 2 つの座標軸も同時に回転します。 5軸リンクを同時に形成すると、空間上の任意の方向に工具をセットすることができます。
たとえば、x 軸と y 軸の 2 方向に同時に回転するようにツールを制御すると、ツールは常に切削点における加工対象の輪郭面の法線方向を維持するため、加工面の平滑性を確保し、加工精度や加工性を向上させます。効率が向上し、加工面の粗さが低減されます。
2. サーボ制御の方式による分類
(1) CNC工作機械のオープンループ制御
この種の工作機械の送りサーボ ドライブはオープン ループであり、検出およびフィードバック デバイスがありません。一般に、その駆動モーターはステッピングモーターです。ステッピングモーターの主な特徴は、制御回路が指令パルス信号を変換するたびにモーターがステップ角を回転させることです。 、モーター自体にセルフロック機能があります。
CNC システムから出力される送り指令信号は、パルス分配器を介して駆動回路を制御します。パルス分配器は、パルス数を変更することで座標変位を制御します。これにより、パルスの周波数を変更して変位速度を制御し、分配順序を変更します。変位の方向を制御するパルス。
したがって、この制御方式の最大の特徴は、制御が容易であり、構造が簡単であり、価格が安いことである。数値制御システムから送られる指令信号は一方通行のため、制御システムの安定性には問題はありませんが、機械式変速機の誤差に対するフィードバック補正がないため、変位精度は高くありません。
以前は、CNC 工作機械でこの制御方法が使用されていましたが、故障率は比較的高かったです。駆動回路の改良により、現在でも広く使用されています。特に我が国では、一般的な経済的なCNCシステムと古い機器のCNC変換は主にこの制御方法を使用しています。また、これにより、数値制御装置としてシングルチップコンピュータまたはシングルボードコンピュータを構成することができ、システム全体の低価格化を図ることができる。
(2) 工作機械のクローズドループ制御
CNC 工作機械の送りサーボ ドライブは、閉ループ フィードバック制御モードで動作します。駆動モーターには DC または AC サーボ モーターを使用でき、位置フィードバックと速度フィードバックを構成する必要があります。機械加工プロセス中、可動部品の実際の変位をいつでも検出でき、数値制御システムのコンパレータに適時にフィードバックされます。補間演算により生成された指令信号と比較し、その差分をサーボドライブの制御信号として変位要素を駆動し、変位誤差を除去する。
位置フィードバック検出素子の設置位置と使用するフィードバック装置に応じて、フルクローズドループとセミクローズドループの 2 つの制御モードに分けられます...
