Er zijn veel soorten CNC-bewerkingsmachines en verschillende classificatiemethoden. Over het algemeen kan het worden geclassificeerd volgens de volgende principes op basis van functie en structuur.
1. Classificatie volgens het besturingstraject van de beweging van de werktuigmachine.
(1) Puntgestuurde CNC-bewerkingsmachines
Puntpositiecontrole hoeft alleen het bewegende deel van de werktuigmachine nauwkeurig van het ene punt naar het andere punt te verplaatsen, en de vereisten voor het bewegingspad tussen punten zijn niet streng, en er wordt geen verwerking uitgevoerd tijdens het bewegingsproces, en de beweging tussen elk punt coördinatenas is niet relevant. Om een snelle en nauwkeurige positionering te bereiken, beweegt u zich doorgaans eerst snel en nadert u vervolgens langzaam het positioneringspunt om de positioneringsnauwkeurigheid te garanderen. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, wordt de puntpositiecontrolemethode gebruikt voor positionering.
De werktuigmachines met puntbesturingsfunctie omvatten voornamelijk CNC-boormachines, CNC-freesmachines, CNC-ponsmachines, enz. Vanwege de ontwikkeling van numerieke besturingstechnologie en de daling van de prijzen van numerieke besturingssystemen, is het niet gebruikelijk om eenvoudigweg puntbesturing te gebruiken in numerieke controlesystemen.
(2) CNC-bewerkingsmachines met lineaire besturing
Lineaire CNC-werktuigmachines, ook wel parallelle besturings-CNC-werktuigmachines genoemd, worden gekenmerkt doordat ze naast het regelen van de precieze positionering tussen twee punten ook de bewegingssnelheid en het pad (spoor) tussen twee punten kunnen regelen, maar het bewegingspad is alleen evenwijdig aan de coördinatenas van de machine. Tegelijkertijd is er slechts één besturingscoördinatenas (dat wil zeggen dat er geen interpolatiebewerking vereist is) (dat wil zeggen dat er geen interpolatiebewerking vereist is in het CNC-systeem) en dat er geen interpolatiebewerkingsfunctie vereist is in het CNC-systeem), en het snijproces wordt uitgevoerd met de gespecificeerde voedingssnelheid.
Werktuigmachines met lineaire besturingsfuncties omvatten relatief eenvoudige CNC-draaibanken, CNC-freesmachines en CNC-slijpmachines. Het CNC-systeem van de werktuigmachine wordt ook wel lineaire besturing CNC-systeem genoemd. Op dezelfde manier zijn CNC-bewerkingsmachines met eenvoudige lineaire besturing ook zeldzaam.
⑶ CNC-bewerkingsmachines met contourbesturing
CNC-bewerkingsmachines met contourbesturing, ook wel CNC-bewerkingsmachines met continue besturing genoemd, worden gekenmerkt door de mogelijkheid om tegelijkertijd de snelheid en verplaatsing van twee of meer bewegende coördinaten te regelen.
Dergelijke werktuigmachines omvatten voornamelijk CNC-draaibanken, CNC-freesmachines, CNC-draadsnijmachines, bewerkingscentra, enz. Afhankelijk van het aantal drijfstangcoördinaatassen dat erdoor wordt bestuurd, kunnen ze worden onderverdeeld in de volgende vormen: CNC-werktuigmachines.
Om te voldoen aan het relatieve bewegingstraject van het gereedschap langs de werkstukcontour en aan de vereisten van de werkstukbewerkingscontour, moeten de verplaatsingsregeling en snelheidsregeling van elke coördinaatbeweging goed worden gecoördineerd.
Daarom moet het numerieke besturingsapparaat in deze besturingsmodus de bedieningsfunctie invoegen en aanvullen. De zogenaamde invoeging en aanvulling is het beschrijven van de vorm van de lijn of boog door de wiskundige verwerking van het invoegen en aanvullen van de operator in het numerieke besturingssysteem volgens de basisgegevens die in het programma zijn ingevoerd (zoals de coördinaten van het eindpunt van de lijn, de coördinaten van het eindpunt van de cirkelboog, de coördinaten van het cirkelmiddelpunt of de straal). Dat wil zeggen dat volgens de berekeningsresultaten pulsen worden gedistribueerd naar elke coördinatenascontroller, om de verplaatsing van de koppeling en de vereiste contour van elke coördinatenas te regelen. Tijdens de beweging kan het gereedschap het werkstukoppervlak continu snijden en verschillende rechte lijnen, bogen en bochten verwerken. Contourgestuurd bewerkingstraject.
①Twee-assige koppeling: wordt voornamelijk gebruikt voor het bewerken van roterende oppervlakken op CNC-draaibanken of gebogen kolommen op CNC-freesmachines.
②Tweeassige semi-koppeling: voornamelijk bij de besturing van werktuigmachines met meer dan drie assen, waarvan er twee kunnen worden gekoppeld en de andere as kan worden gebruikt als periodieke voeding.
③Drie-assige koppeling: over het algemeen verdeeld in twee categorieën, één is de koppeling van X/Y/Z drie lineaire coördinatenassen, die meestal worden gebruikt in CNC-freesmachines, bewerkingscentra, enz. Het andere type is dat naast het besturen van de twee lineaire coördinaten in X/Y/Z tegelijkertijd, het kan ook de roterende coördinatenas besturen die rond een lineaire coördinatenas draait.
Een draaibewerkingscentrum moet bijvoorbeeld de spil (Z-as) aansturen om rond de Z-as te draaien, naast de koppeling met de lengteas (Z-as) en de horizontale as (X-as).
④Vierassige koppeling: controleer tegelijkertijd de drie lineaire coördinaatassen van X/Y/Z om verbinding te maken met dezelfde roterende coördinatenas
⑤ Vijfassige koppeling: naast de gelijktijdige besturing van Z roteren de twee coördinaatassen van de a-, b- en c-coördinaatassen ook tegelijkertijd. Wanneer tegelijkertijd de vijfassige koppeling wordt gevormd, kan het gereedschap in elke richting in de ruimte worden geplaatst.
U kunt het gereedschap bijvoorbeeld zo laten roteren in de twee richtingen van de x-as en de y-as tegelijkertijd, en het gereedschap behoudt altijd de richting van de normaal op het te bewerken contouroppervlak op het snijpunt, zodat om de gladheid van het bewerkte oppervlak te garanderen en de bewerkingsnauwkeurigheid en bewerking te verbeteren. efficiëntie, waardoor de ruwheid van het bewerkte oppervlak wordt verminderd.
2. Classificatie volgens de wijze van servobesturing
(1) Open-lusbesturing van CNC-bewerkingsmachines
De voedingsservo-aandrijving van dit soort werktuigmachines is open-lus en heeft geen detectie- en feedbackapparaat. Over het algemeen is de aandrijfmotor een stappenmotor. Het belangrijkste kenmerk van de stappenmotor is dat elke keer dat het stuurcircuit het commandopulssignaal omzet, de motor de staphoek zal roteren. , de motor zelf heeft een zelfremmend vermogen.
Het door het CNC-systeem afgegeven voedingscommandosignaal bestuurt het aandrijfcircuit via de pulsverdeler, die de coördinatenverplaatsing regelt door het aantal pulsen te veranderen, waardoor de frequentie van de pulsen verandert om de verplaatsingssnelheid te regelen, en dus de distributievolgorde verandert. de pulsen om de verplaatsingsrichting te regelen.
Daarom zijn de grootste kenmerken van deze besturingsmethode gemakkelijke bediening, eenvoudige structuur en lage prijs. Het commandosignaal dat door het numerieke besturingssysteem wordt verzonden, is eenrichtingsverkeer, dus er is geen stabiliteitsprobleem van het besturingssysteem, maar omdat er geen feedbackcorrectie is voor de fout van de mechanische transmissie, is de verplaatsingsnauwkeurigheid niet hoog.
In het verleden gebruikten CNC-bewerkingsmachines deze besturingsmethode en het uitvalpercentage was relatief hoog. Momenteel wordt het, dankzij de verbetering van het aandrijfcircuit, nog steeds in grote mate gebruikt. Vooral in ons land gebruiken het algemeen economische CNC-systeem en de CNC-transformatie van oude apparatuur deze besturingsmethode meestal. Bovendien kan op deze manier een computer met één chip of een computer met één board worden geconfigureerd als een numeriek besturingsapparaat, waardoor de prijs van het hele systeem wordt verlaagd.
(2) Gesloten regeling van werktuigmachines
De voedingsservoaandrijving van de CNC-bewerkingsmachine werkt in een feedbackbesturingsmodus met gesloten lus. De aandrijfmotor kan een DC- of AC-servomotor zijn en positie- en snelheidsfeedback moeten worden geconfigureerd. Tijdens het bewerkingsproces kan de daadwerkelijke verplaatsing van de bewegende delen op elk moment worden gedetecteerd en tijdig worden teruggekoppeld naar de comparator in het numerieke besturingssysteem. Vergeleken met het door de interpolatiebewerking gegenereerde commandosignaal wordt het verschil gebruikt als stuursignaal van de servoaandrijving om het verplaatsingselement aan te drijven om de verplaatsingsfout te elimineren.
Afhankelijk van de installatiepositie van het positieterugkoppelingsdetectie-element en het gebruikte terugkoppelingsapparaat, wordt het onderverdeeld in twee besturingsmodi: volledig gesloten lus en semi-gesloten lus.
