Существует множество типов станков с ЧПУ и различные методы классификации. Как правило, его можно классифицировать по следующим принципам в зависимости от функции и структуры.
1. Классификация по управляющей траектории движения станка.
(1) Станки с ЧПУ с точечным управлением
Управление положением точки необходимо только для точного перемещения движущейся части станка из одной точки в другую, а требования к траектории движения между точками не являются строгими, в процессе движения не выполняется никакая обработка, а движение между каждой ось координат не имеет значения. Чтобы добиться быстрого и точного позиционирования, обычно сначала двигайтесь быстро, а затем медленно приближайтесь к точке позиционирования, чтобы обеспечить точность позиционирования. Как показано на рисунке ниже, для позиционирования используется метод управления положением точки.
Станки с функцией точечного управления в основном включают в себя сверлильные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, штамповочные станки с ЧПУ и т. д. В связи с развитием технологии числового управления и снижением цен на системы числового управления не принято просто использовать точечное управление в системы числового управления.
(2) Станки с ЧПУ с линейным управлением
Линейные станки с ЧПУ, также известные как станки с ЧПУ с параллельным управлением, характеризуются тем, что помимо контроля точного позиционирования между двумя точками они также могут контролировать скорость перемещения и путь (траекторию) между двумя точками, но путь движения только параллельно оси координат станка. При этом имеется только одна ось управляющих координат (т.е. не требуется операция интерполяции) (т.е. не требуется операция интерполяции в системе ЧПУ), а в системе ЧПУ не требуется никакой функции операции интерполяции), и процесс резания выполняется с заданной скоростью подачи.
К станкам с функциями линейного управления относятся относительно простые токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ и шлифовальные станки с ЧПУ. Систему ЧПУ станка также называют системой ЧПУ линейного управления. Точно так же редки также станки с ЧПУ с простым линейным управлением.
⑶ контурное управление станками с ЧПУ
Станки с ЧПУ с контурным управлением, также известные как станки с ЧПУ непрерывного управления, характеризуются возможностью одновременного управления скоростью и перемещением двух или более движущихся координат.
К таким станкам в основном относятся токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, станки для резки проволоки с ЧПУ, обрабатывающие центры и т. д. По количеству управляемых ими координатных осей шатунов их можно разделить на следующие виды: Станки с ЧПУ.
Чтобы обеспечить относительную траекторию движения инструмента по контуру заготовки и удовлетворить требования контура обработки заготовки, необходимо правильно скоординировать управление смещением и регулирование скорости каждого координатного движения.
Следовательно, в этом режиме управления устройство числового управления должно вставлять и дополнять операционную функцию. Так называемая вставка и дополнение заключается в описании формы линии или дуги посредством математической обработки вставки и дополнения оператора в системе числового программного управления согласно основным данным, введенным в программу (например, координатам конечной точки). линии, координаты конечной точки дуги окружности, координаты центра окружности или радиуса). То есть по результатам расчета на каждый контроллер координатной оси подаются импульсы для управления перемещением рычажного механизма и требуемым контуром каждой координатной оси. Во время движения инструмент может непрерывно резать поверхность заготовки, а также обрабатывать различные прямые линии, дуги и кривые. Траектория обработки с контролем контура.
①Двухосное соединение: в основном используется для обработки вращающихся поверхностей на токарных станках с ЧПУ или изогнутых колонн на фрезерных станках с ЧПУ.
②Двухосная полусвязь: в основном при управлении станками с более чем тремя осями, две из которых могут быть связаны, а другая ось может использоваться в качестве периодической подачи.
③Трехосевая связь: обычно делится на две категории: одна представляет собой связь трех линейных координатных осей X/Y/Z, которые в основном используются во фрезерных станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах и т. д. Другой тип заключается в том, что в дополнение к управлению две линейные координаты в X/Y/Z одновременно, он также может управлять вращающейся осью координат, которая вращается вокруг линейной оси координат.
Например, токарному обрабатывающему центру необходимо управлять шпинделем (ось Z) для вращения вокруг оси Z в дополнение к связи с продольной осью (ось Z) и горизонтальной осью (ось X).
④Четырехосевая связь: одновременно управляйте тремя линейными координатными осями X/Y/Z для соединения с одной и той же вращающейся координатной осью.
⑤ Пятиосная связь: помимо одновременного управления Z, две координатные оси a, b и c также вращаются одновременно. При одновременном формировании пятиосной связи инструмент можно устанавливать в любом направлении в пространстве.
Например, управляйте инструментом так, чтобы он вращался в двух направлениях: оси X и оси Y одновременно, и инструмент всегда сохраняет направление нормали к поверхности контура, подлежащей обработке, в точке резания, поэтому как обеспечить гладкость обрабатываемой поверхности и повысить точность ее обработки и обработки. эффективность, уменьшая шероховатость обрабатываемой поверхности.
2. Классификация по способу сервоуправления.
(1) Разомкнутое управление станками с ЧПУ.
Сервопривод подачи этого типа станка является разомкнутым и не имеет устройства обнаружения и обратной связи. Как правило, его приводной двигатель представляет собой шаговый двигатель. Основная особенность шагового двигателя заключается в том, что каждый раз, когда схема управления преобразует сигнал командного импульса, двигатель будет поворачивать шаг на угол. , сам двигатель обладает способностью самоблокировки.
Сигнал команды подачи, выводимый системой ЧПУ, управляет схемой привода через распределитель импульсов, который управляет смещением координат, изменяя количество импульсов, тем самым изменяя частоту импульсов для управления скоростью перемещения и, таким образом, изменяя порядок распределения импульсы для управления направлением смещения.
Таким образом, основными особенностями этого метода управления являются удобство управления, простая структура и низкая цена. Командный сигнал, посылаемый системой числового управления, является односторонним, поэтому нет проблем со стабильностью системы управления, но поскольку нет обратной связи для коррекции ошибки механической трансмиссии, точность перемещения невысока.
В прошлом этот метод управления использовался на станках с ЧПУ, и частота отказов была относительно высокой. В настоящее время, благодаря усовершенствованию схемы управления, она все еще широко используется. Особенно в нашей стране этот метод управления в основном используется в общей экономичной системе ЧПУ и преобразовании старого оборудования с ЧПУ. Кроме того, таким образом однокристальный компьютер или одноплатный компьютер можно сконфигурировать как устройство числового управления, тем самым снижая цену всей системы.
(2) Управление станками с обратной связью
Сервопривод подачи станка с ЧПУ работает в режиме управления с обратной связью. Приводным двигателем может быть серводвигатель постоянного или переменного тока, при этом необходимо настроить обратную связь по положению и скорости. В процессе обработки фактическое смещение движущихся частей может быть обнаружено в любой момент и своевременно передано в компаратор в системе числового управления. По сравнению с командным сигналом, генерируемым в результате операции интерполяции, разница используется в качестве управляющего сигнала сервопривода для управления элементом перемещения для устранения ошибки перемещения.
В зависимости от места установки элемента обнаружения позиционной обратной связи и используемого устройства обратной связи, различают два режима управления: полностью замкнутый контур и полузамкнутый контур...
