Det finns många typer av CNC-maskiner och olika klassificeringsmetoder. Generellt sett kan de klassificeras enligt följande principer beroende på funktion och struktur.
1Klassificering enligt styrbanan för maskinverktygets rörelse.
(1) Punktstyrda CNC-maskiner
Punktpositionskontroll behöver bara flytta den rörliga delen av verktygsmaskinen exakt från en punkt till en annan, och kraven för rörelsevägen mellan punkterna är inte strikta, och ingen bearbetning utförs under rörelseprocessen, och rörelsen mellan varje koordinataxel är irrelevant. För att uppnå snabb och exakt positionering, rör dig generellt snabbt först och närma dig sedan långsamt positioneringspunkten för att säkerställa positioneringsnoggrannhet. Som visas i figuren nedan används punktpositionskontrollmetoden för positionering.
Verktygsmaskiner med punktstyrningsfunktion inkluderar huvudsakligen CNC-borrmaskiner, CNC-fräsmaskiner, CNC-stansmaskiner etc. På grund av utvecklingen av numerisk styrteknik och nedgången i priserna på numeriska styrsystem är det inte vanligt att enbart använda punktstyrning i numeriska styrsystem.
(2) Linjärstyrda CNC-maskiner
Linjära CNC-maskiner, även kända som parallellstyrda CNC-maskiner, kännetecknas av att de förutom att styra den exakta positioneringen mellan två punkter också kan styra rörelsehastigheten och banan (spåret) mellan två punkter, men rörelsebanan är endast parallell med maskinverktygets koordinataxel. Samtidigt finns det bara en styrkoordinataxel (det vill säga ingen interpoleringsoperation krävs) (det vill säga ingen interpoleringsoperation krävs i CNC-systemet), och ingen interpoleringsoperationsfunktion krävs i CNC-systemet), och skärprocessen utförs med den angivna matningshastigheten.
Verktygsmaskiner med linjära styrfunktioner inkluderar relativt enkla CNC-svarvar, CNC-fräsmaskiner och CNC-slipmaskiner. CNC-systemet i verktygsmaskiner kallas även för linjärt styrt CNC-system. På liknande sätt är CNC-verktygsmaskiner med enkel linjär styrning också sällsynta.
⑶ konturstyrda CNC-maskiner
Konturstyrda CNC-maskiner, även kända som kontinuerligt styrda CNC-maskiner, kännetecknas av förmågan att samtidigt styra hastigheten och förskjutningen av två eller flera rörliga koordinater.
Sådana verktygsmaskiner inkluderar huvudsakligen CNC-svarvar, CNC-fräsmaskiner, CNC-trådskärmaskiner, fleroperationsmaskiner etc. Beroende på antalet kopplingsstångskoordinataxlar som styrs av dem kan de delas in i följande former: CNC-verktygsmaskiner.
För att uppfylla verktygets relativa rörelsebana längs arbetsstyckets kontur och uppfylla kraven för arbetsstyckets bearbetningskontur måste förskjutningskontrollen och hastighetskontrollen för varje koordinatrörelse koordineras korrekt.
Därför behöver den numeriska styrenheten i detta styrläge infoga och komplettera operationsfunktionen. Den så kallade infogningen och kompletteringen är att beskriva formen på linjen eller bågen genom matematisk bearbetning av infogning och komplettering av operatorn i det numeriska styrsystemet enligt de grundläggande data som matats in i programmet (såsom koordinaterna för linjens slutpunkt, koordinaterna för cirkelbågens slutpunkt, koordinaterna för cirkelcentrum eller radien). Det vill säga, enligt beräkningsresultaten distribueras pulser till varje koordinataxelstyrenhet för att styra länkförskjutningen och den erforderliga konturen för varje koordinataxel. Under rörelsen kan verktyget kontinuerligt skära arbetsstyckets yta och bearbeta olika raka linjer, bågar och kurvor. Konturstyrd bearbetningsbana.
①Tvåaxlig länkage: Används huvudsakligen för att bearbeta roterande ytor på CNC-svarvar eller böjda pelare på CNC-fräsmaskiner.
②Tvåaxlig halvlänkning: huvudsakligen vid styrning av verktygsmaskiner med mer än tre axlar, varav två kan länkas och den andra axeln kan användas som periodisk matning.
③ Treaxlig länkning: generellt indelad i två kategorier, den ena är länkningen av X/Y/Z tre linjära koordinataxlar, som oftast används i CNC-fräsmaskiner, fleroperationsmaskiner etc. Den andra typen är att förutom att styra de två linjära koordinaterna i X/Y/Z samtidigt, kan den också styra den roterande koordinataxeln som roterar runt en linjär koordinataxel.
Till exempel behöver en svarvmaskin styra spindeln (Z-axeln) så att den roterar runt Z-axeln utöver länkningen med den längsgående axeln (Z-axeln) och den horisontella axeln (X-axeln).
④Fyraxlig länkning: styr de tre linjära koordinataxlarna X/Y/Z samtidigt för att ansluta till samma roterande koordinataxel
⑤ Femaxlig länkning: Förutom samtidig styrning av Z roterar även de två koordinataxlarna för a-, b- och c-koordinataxlarna samtidigt. När femaxlig länkning bildas samtidigt kan verktyget ställas in i vilken riktning som helst i rymden.
Till exempel, styr verktyget så att det roterar i två riktningar för x-axeln och y-axeln samtidigt, så att verktyget alltid bibehåller normalens riktning mot konturytan som ska bearbetas vid skärpunkten, för att säkerställa den bearbetade ytans jämnhet och förbättra dess bearbetningsnoggrannhet och bearbetningseffektivitet, vilket minskar den bearbetade ytans ojämnhet.
2. Klassificering enligt servostyrningssätt
(1) Öppen slingstyrning av CNC-maskiner
Matningsservodrivningen på denna typ av maskinverktyg är öppen loop och har ingen detekterings- eller återkopplingsenhet. Generellt sett är dess drivmotor en stegmotor. Stegmotorns huvudsakliga egenskap är att varje gång styrkretsen omvandlar kommandopulssignalen roterar motorn stegvinkeln. Motorn i sig har självlåsande förmåga.
Matningskommandosignalen som matas ut av CNC-systemet styr drivkretsen via pulsfördelaren, som styr koordinatförskjutningen genom att ändra antalet pulser, varigenom pulsfrekvensen ändras för att styra förskjutningshastigheten och därmed pulsernas fördelningsordning för att styra förskjutningsriktningen.
Därför är de största egenskaperna hos denna styrmetod bekväm styrning, enkel struktur och lågt pris. Styrsignalen som skickas av det numeriska styrsystemet är enkelriktad, så det finns inga stabilitetsproblem i styrsystemet, men eftersom det inte finns någon återkopplingskorrigering för felet i den mekaniska transmissionen är förskjutningsnoggrannheten inte hög.
Tidigare använde CNC-maskiner denna styrmetod, och felfrekvensen var relativt hög. För närvarande används den fortfarande i stor utsträckning tack vare förbättringar av drivkretsen. Särskilt i vårt land använder det generellt ekonomiska CNC-systemet och CNC-omvandlingen av gammal utrustning mestadels denna styrmetod. Dessutom kan en enkretsdator eller en enkortsdator på detta sätt konfigureras som en numerisk styrenhet, vilket minskar priset på hela systemet.
(2) Sluten slingstyrning av verktygsmaskiner
Matningsservodrivningen i CNC-maskinverktyget arbetar i ett slutet återkopplingsläge. Drivmotorn kan vara en DC- eller AC-servomotor, och positionsåterkoppling och hastighetsåterkoppling måste konfigureras. Under bearbetningsprocessen kan den faktiska förskjutningen av de rörliga delarna detekteras när som helst och matas tillbaka till komparatorn i det numeriska styrsystemet i tid. Jämfört med den kommandosignal som genereras av interpoleringsoperationen används skillnaden som styrsignal för servodrivningen för att driva förskjutningselementet för att eliminera förskjutningsfelet.
Beroende på installationspositionen för positionsåterkopplingsdetekteringselementet och den återkopplingsenhet som används är det uppdelat i två styrlägen: helt sluten slinga och halvsluten slinga...
