Existem muitos tipos de máquinas-ferramentas CNC e diferentes métodos de classificação. Geralmente, pode ser classificado de acordo com os seguintes princípios de acordo com função e estrutura.
1. Classificação de acordo com a trajetória de controle do movimento da máquina-ferramenta.
(1) Máquinas-ferramentas CNC controladas por ponto
O controle de posição do ponto só precisa mover com precisão a parte móvel da máquina-ferramenta de um ponto para outro, e os requisitos para o caminho do movimento entre os pontos não são rígidos, e nenhum processamento é executado durante o processo de movimento, e o movimento entre cada eixo coordenado é irrelevante. Para obter um posicionamento rápido e preciso, geralmente mova-se rapidamente primeiro e depois aproxime-se lentamente do ponto de posicionamento para garantir a precisão do posicionamento. Conforme mostrado na figura abaixo, o método de controle de posição de ponto é usado para posicionamento.
As máquinas-ferramentas com função de controle de ponto incluem principalmente furadeiras CNC, fresadoras CNC, puncionadeiras CNC, etc. Devido ao desenvolvimento da tecnologia de controle numérico e ao declínio dos preços dos sistemas de controle numérico, não é comum simplesmente usar o controle de ponto em sistemas de controle numérico.
(2) Máquinas-ferramentas CNC de controle linear
As máquinas-ferramentas CNC lineares, também conhecidas como máquinas-ferramentas CNC de controle paralelo, caracterizam-se por, além de controlar o posicionamento preciso entre dois pontos, também podem controlar a velocidade de movimento e o caminho (trilha) entre dois pontos, mas o caminho do movimento é apenas paralelo ao eixo de coordenadas da máquina-ferramenta. Ao mesmo tempo, há apenas um eixo de coordenadas de controle (ou seja, nenhuma operação de interpolação é necessária) (ou seja, nenhuma operação de interpolação é necessária no sistema CNC) e nenhuma função de operação de interpolação é necessária no sistema CNC), e o processo de corte é realizado na taxa de avanço especificada.
Máquinas-ferramentas com funções de controle linear incluem tornos CNC relativamente simples, fresadoras CNC e retificadoras CNC. O sistema CNC da máquina-ferramenta também é chamado de sistema CNC de controle linear. Da mesma forma, máquinas-ferramentas CNC com controle linear simples também são raras.
⑶ máquinas-ferramentas CNC de controle de contorno
As máquinas-ferramentas CNC de controle de contorno, também conhecidas como máquinas-ferramentas CNC de controle contínuo, são caracterizadas pela capacidade de controlar simultaneamente a velocidade e o deslocamento de duas ou mais coordenadas móveis.
Essas máquinas-ferramentas incluem principalmente tornos CNC, fresadoras CNC, máquinas de corte de fio CNC, centros de usinagem, etc. De acordo com o número de eixos coordenados da biela controlados por elas, elas podem ser divididas nas seguintes formas: Máquinas-ferramentas CNC.
A fim de atender à trajetória de movimento relativo da ferramenta ao longo do contorno da peça e atender aos requisitos do contorno de usinagem da peça, o controle de deslocamento e o controle de velocidade de cada movimento coordenado devem ser coordenados adequadamente.
Portanto, neste modo de controle, o dispositivo de controle numérico precisa inserir e complementar a função de operação. A chamada inserção e complementação consiste em descrever a forma da linha ou arco através do processamento matemático de inserção e complementação do operador no sistema de controle numérico de acordo com os dados básicos inseridos no programa (como as coordenadas do ponto final da linha, as coordenadas do ponto final do arco circular, as coordenadas do centro do círculo ou o raio). Ou seja, de acordo com os resultados do cálculo, os pulsos são distribuídos para cada controlador de eixo coordenado, de modo a controlar o deslocamento da ligação e o contorno necessário de cada eixo coordenado. Durante o movimento, a ferramenta pode cortar continuamente a superfície da peça e processar várias linhas retas, arcos e curvas. Trajetória de usinagem controlada por contorno.
①Ligação de dois eixos: É usada principalmente para processar superfícies rotativas em tornos CNC ou colunas curvas em fresadoras CNC.
②Semi-ligação de dois eixos: principalmente no controle de máquinas-ferramentas com mais de três eixos, dois dos quais podem ser interligados e o outro eixo pode ser utilizado como alimentação periódica.
③Ligação de três eixos: geralmente dividida em duas categorias, uma é a ligação de três eixos de coordenadas lineares X / Y / Z, que são usados principalmente em fresadoras CNC, centros de usinagem, etc. duas coordenadas lineares em X/Y/Z ao mesmo tempo, ele também pode controlar o eixo de coordenadas rotativo que gira em torno de um eixo de coordenadas lineares.
Por exemplo, um centro de usinagem de torneamento precisa controlar o fuso (eixo Z) para girar em torno do eixo Z, além da ligação com o eixo longitudinal (eixo Z) e o eixo horizontal (eixo X).
④Ligação de quatro eixos: controle os três eixos de coordenadas lineares de X/Y/Z ao mesmo tempo para conectar com o mesmo eixo de coordenadas rotativo
⑤ Articulação de cinco eixos: Além do controle simultâneo de Z, os dois eixos coordenados dos eixos coordenados a, b e c também giram ao mesmo tempo. Quando a ligação de cinco eixos é formada ao mesmo tempo, a ferramenta pode ser posicionada em qualquer direção no espaço.
Por exemplo, controle a ferramenta para girar nas duas direções do eixo x e do eixo y ao mesmo tempo, e a ferramenta sempre mantém a direção da normal à superfície do contorno a ser processada em seu ponto de corte, então para garantir a suavidade da superfície processada e melhorar sua precisão de usinagem e usinagem. eficiência, reduzindo a rugosidade da superfície usinada.
2. Classificação de acordo com a forma de servocontrole
(1) Controle de malha aberta de máquinas-ferramentas CNC
O servoacionamento de alimentação deste tipo de máquina-ferramenta é de malha aberta e não possui dispositivo de detecção e feedback. Geralmente, seu motor de acionamento é um motor de passo. A principal característica do motor de passo é que toda vez que o circuito de controle converte o sinal de pulso de comando, o motor gira o ângulo do passo. , o próprio motor tem capacidade de travamento automático.
A saída do sinal de comando de alimentação pelo sistema CNC controla o circuito de acionamento através do distribuidor de pulso, que controla o deslocamento coordenado alterando o número de pulsos, alterando assim a frequência dos pulsos para controlar a velocidade de deslocamento e, assim, alterando a ordem de distribuição de os pulsos para controlar a direção do deslocamento.
Portanto, as maiores características deste método de controle são controle conveniente, estrutura simples e preço baixo. O sinal de comando enviado pelo sistema de controle numérico é unidirecional, portanto não há problema de estabilidade do sistema de controle, mas como não há correção de feedback para o erro da transmissão mecânica, a precisão do deslocamento não é alta.
No passado, as máquinas-ferramentas CNC usavam esse método de controle e a taxa de falhas era relativamente alta. Actualmente, devido à melhoria do circuito de condução, ainda é amplamente utilizado. Especialmente em nosso país, o sistema CNC econômico geral e a transformação CNC de equipamentos antigos utilizam principalmente este método de controle. Além disso, desta forma, um computador de chip único ou um computador de placa única pode ser configurado como um dispositivo de controle numérico, reduzindo assim o preço de todo o sistema.
(2) Controle de circuito fechado de máquinas-ferramentas
O servoacionamento de alimentação da máquina-ferramenta CNC funciona em modo de controle de feedback de malha fechada. O motor de acionamento pode ser um servo motor CC ou CA, e o feedback de posição e o feedback de velocidade precisam ser configurados. Durante o processo de usinagem, o deslocamento real das peças móveis pode ser detectado a qualquer momento e enviado de volta ao comparador no sistema de controle numérico a tempo. Comparado com o sinal de comando gerado pela operação de interpolação, a diferença é usada como sinal de controle do servoacionamento para acionar o elemento de deslocamento para eliminar o erro de deslocamento.
De acordo com a posição de instalação do elemento de detecção de feedback de posição e o dispositivo de feedback utilizado, ele é dividido em dois modos de controle: malha totalmente fechada e malha semifechada...
