CNC-työstötyökaluja on monia lajikkeita ja eritelmiä, ja myös luokitusmenetelmät ovat erilaisia. Tänään toimittaja jakaa kanssasi hyödyllisiä tietoja CNC-työstökoneiden luokittelusta. Toivottavasti siitä on sinulle apua.
1. Luokitus työstökoneen liikkeen ohjausradan mukaan
1. CNC-työstökoneet pisteohjauksella
Pisteohjaus edellyttää vain työstökoneen liikkuvien osien tarkkaa kohdistamista pisteestä toiseen. Pisteiden välisen liikeradan vaatimukset eivät ole tiukat. Liikkeen aikana ei suoriteta käsittelyä. Kunkin koordinaattiakselin välinen liike on merkityksetön. Jotta saavutettaisiin sekä nopea että tarkka paikannus, kahden pisteen välinen siirtymä liikkuu yleensä ensin nopeasti ja sitten lähestyy paikannuspistettä hitaasti paikannustarkkuuden varmistamiseksi. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, se on pisteohjauksen liikerata.
kuva
Pisteohjaustoiminnoilla varustettuja työstökoneita ovat pääasiassa CNC-porakoneet, CNC-jyrsinkoneet, CNC-lävistyskoneet jne. CNC-tekniikan kehittyessä ja CNC-järjestelmien hintojen laskussa puhtaasti pisteohjaukseen käytettävät CNC-järjestelmät eivät ole enää yleisiä.
2. Lineaariohjatut CNC-työstökoneet
Lineaarisen ohjauksen CNC-työstökoneita kutsutaan myös rinnakkaisohjauksiksi CNC-työstökoneiksi. Sen ominaispiirre on, että sen lisäksi, että se ohjaa tarkkaa paikannusta pisteiden välillä, se ohjaa myös liikenopeutta ja reittiä (rata) kahden toisiinsa liittyvän pisteen välillä. Sen liikereitti liittyy kuitenkin vain Työstökoneen koordinaattiakselit liikkuvat rinnakkain, mikä tarkoittaa, että ohjataan vain yhtä koordinaattiakselia samanaikaisesti (eli interpolointitoimintoa ei tarvita CNC-järjestelmässä). Vaihteen aikana työkalu voi leikata määritellyllä syöttönopeudella. Yleensä se voi käsitellä vain suorakaiteen muotoisia ja porrastettuja osia.
Lineaarisilla ohjaustoiminnoilla varustettuja työstökoneita ovat pääasiassa suhteellisen yksinkertaiset CNC-sorvit, CNC-jyrsimet ja CNC-hiomakoneet. Tämän työstökoneen CNC-järjestelmää kutsutaan myös lineaariohjaukseksi CNC-järjestelmäksi. Samoin vain lineaariseen ohjaukseen käytettävät CNC-työstökoneet ovat harvinaisia.
3. Contour Control CNC-työstökoneet
kuva
Contour Control CNC-työstökoneita kutsutaan myös jatkuvatoimisiksi CNC-työstökoneiksi. Sen ohjausominaisuus on, että se voi ohjata kahden tai useamman liikekoordinaatin siirtymää ja nopeutta samanaikaisesti.
Jotta voidaan täyttää vaatimukset, että työkalun suhteellinen liikerata työkappaleen ääriviivaa pitkin on työkappaleen työstömuodon mukainen, jokaisen koordinaattiliikkeen siirtymän ohjaus ja nopeuden ohjaus on koordinoitava tarkasti määrätyn suhteellisuussuhteen mukaisesti.
Siksi tämän tyyppisessä ohjausmenetelmässä numeerisella ohjauslaitteella on oltava interpolointitoiminto. Ns. interpoloinnilla kuvataan suoran tai kaaren muotoa interpolointioperaattorin matemaattisen käsittelyn kautta CNC-järjestelmässä ohjelman syöttämien perustietojen perusteella (kuten suoran päätepistekoordinaatit, kaaren päätepisteen koordinaatit ja keskikoordinaatti tai säde). , toisin sanoen laskennan aikana allokoi pulsseja kullekin koordinaattiakselin säätimelle laskentatulosten mukaisesti ohjaten siten kunkin koordinaattiakselin kytkentäsiirtymää vaaditun ääriviivan mukaiseksi. Työkalu leikkaa liikeprosessin aikana jatkuvasti työkappaleen pintaa ja erilaisia prosesseja voidaan suorittaa. Suorien viivojen, kaarien ja käyrien käsittely.
Tämän tyyppisiä työstökoneita ovat pääasiassa CNC-sorvit, CNC-jyrsinkoneet, CNC-langanleikkauskoneet ja työstökeskukset. Vastaavaa CNC-laitetta kutsutaan ääriviivaohjaukseksi CNC-järjestelmäksi. Sen ohjaamien kytkentäkoordinaattiakseleiden lukumäärän mukaan se voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin: muoto:
(1) Kaksiakselinen kytkentä: käytetään pääasiassa CNC-sorveissa pyörivien kaarevien pintojen käsittelyyn tai CNC-jyrsinkoneissa kaarevien sylinterimäisten pintojen käsittelyyn.
(2) Kaksiakselinen puolikytkentä: Sitä käytetään pääasiassa yli kolmen akselin työstökoneiden ohjaamiseen. Kaksi akselia voidaan linkittää ja toinen akseli voi suorittaa säännöllistä syöttöä.
(3) Kolmiakselinen kytkentä: Yleensä jaettu kahteen luokkaan, yksi on kolmen X/Y/Z lineaarisen koordinaattiakselin kytkentä, jota käytetään enimmäkseen CNC-jyrsinkoneissa, työstökeskuksissa jne. Toinen tyyppi on se, että Sen lisäksi, että se ohjaa samanaikaisesti kahta lineaarista koordinaattia X/Y/Z:ssä, se ohjaa samanaikaisesti myös kiertokoordinaattiakselia, joka pyörii yhden lineaarikoordinaattiakselin ympäri.
Esimerkiksi sorvaustyöstökeskuksen, sen lisäksi, että se kytkee kaksi lineaarista koordinaattiakselia pituussuunnassa (Z-akseli) ja poikittaissuunnassa (X-akseli), sen on myös ohjattava samanaikaisesti pyörivän karan (C-akseli) kytkentää. Z-akselin ympäri.
kuva
(4) Neliakselinen kytkentä: Ohjaa samanaikaisesti kolmea X/Y/Z:n lineaarista koordinaattiakselia liittääksesi ne tiettyyn pyörimiskoordinaattiakseliin.
(5) Viiden akselin kytkentä: Sen lisäksi, että se ohjaa samanaikaisesti X/Y/Z:n kolmen lineaarisen koordinaattiakselin kytkentää, se ohjaa samanaikaisesti myös kahta A-, B- ja C-koordinaattiakselia, jotka pyörivät lineaarisen koordinaattiakselin ympäri. , muodostaen viiden koordinaattiakselin samanaikaisen ohjauksen. Molemmat akselit ovat linkitettyinä, ja työkalu voidaan sijoittaa mihin tahansa suuntaan avaruudessa.
Esimerkiksi työkalua ohjataan kääntymään X-akselin ja Y-akselin ympäri samanaikaisesti, jolloin työkalu säilyttää aina normaalin suunnan työstettävään ääriviivapintaan sen leikkauskohdassa, jotta varmistetaan sen tasaisuus. ja parantaa sen käsittelytarkkuutta ja käsittelyä. tehokkuutta vähentäen koneistetun pinnan karheutta.
2. Luokittelu servoohjausmenetelmän mukaan
1. Avoin silmukan ohjaus CNC-työstökoneet
Tämän tyyppisten työstökoneiden syöttöservokäyttö on avoin, eli siinä ei ole tunnistusta takaisinkytkentälaitetta. Yleensä sen käyttömoottori on askelmoottori. Askelmoottorin pääominaisuus on, että aina kun ohjauspiiri muuttaa komentopulssisignaalia, moottori pyörii yhden askeleen. etäisyyskulma, ja itse moottorilla on itselukituskyky.
CNC-järjestelmän antama syöttökomentosignaali ohjaa käyttöpiiriä pulssinjakajan kautta. Se ohjaa koordinaattisiirtymän määrää muuttamalla pulssien määrää, ohjaa siirtymän nopeutta muuttamalla pulssitaajuutta ja ohjaa siirtymää muuttamalla pulssin jakautumisjärjestystä. suunta.
Siksi tämän ohjausmenetelmän suurimmat ominaisuudet ovat kätevä ohjaus, yksinkertainen rakenne ja alhainen hinta. CNC-järjestelmän antama komentosignaalivirta on yksisuuntainen, joten ohjausjärjestelmän vakausongelmaa ei ole. Koska mekaanisen voimansiirron virhettä ei kuitenkaan korjata takaisinkytkennällä, siirtymätarkkuus ei ole korkea.
Varhaiset CNC-työstökoneet käyttivät tätä ohjausmenetelmää, mutta epäonnistumisaste oli suhteellisen korkea. Tällä hetkellä ajopiirin parantamisen vuoksi sitä käytetään edelleen laajalti. Erityisesti maassamme tätä ohjausmenetelmää käytetään usein yleisissä taloudellisissa CNC-järjestelmissä ja vanhojen laitteiden CNC-muuntamisessa. Lisäksi tällä ohjausmenetelmällä voidaan konfiguroida yksisiruinen tietokone tai yksilevytietokone CNC-laitteeksi, mikä alentaa koko järjestelmän hintaa.
2. Suljetun kierron ohjaustyöstökoneet
Tämän tyyppisen CNC-työstökoneen syöttöservokäyttö toimii suljetun silmukan takaisinkytkentäohjausmenetelmän mukaisesti. Käyttömoottorissa voidaan käyttää kahden tyyppisiä DC- tai AC-servomoottoreita, ja se on konfiguroitava asennon ja nopeuden takaisinkytkennän avulla, jotta liikkuvien osien todellinen siirtymä voidaan havaita milloin tahansa käsittelyn aikana. Summa syötetään ajoissa takaisin CNC-järjestelmän vertailulaitteeseen. Sitä verrataan interpolointitoiminnolla saatuun komentosignaaliin. Erotusta käytetään servokäytön ohjaussignaalina, joka puolestaan käyttää siirtokomponenttia eliminoimaan siirtovirheen.
Paikanpalautteentunnistuselementin asennuspaikan ja käytetyn palautelaitteen mukaan se on jaettu kahteen ohjaustilaan: täysin suljettu silmukka ja puolisuljettu silmukka.
kuva
(1) Täysi suljetun piirin ohjaus
Asennon takaisinkytkentälaitteessa käytetään lineaarista siirtymän tunnistuselementtiä (tällä hetkellä käytetään yleensä ritiläviivainta), joka asennetaan työstökoneen satulaan, eli se havaitsee suoraan työstökoneen koordinaattien lineaarisen siirtymän. Palautteen avulla voidaan eliminoida koko mekaaninen voimansiirtoketju moottorista työstökoneen satulaan. siirtovirhe, jolloin saavutetaan suurempi työstökoneen staattinen paikannustarkkuus.
Kuitenkin koko säätöpiirin sisällä monien mekaanisten voimansiirtolinkkien kitkaominaisuudet, jäykkyys ja välys ovat epälineaarisia, ja koko mekaanisen voimansiirtoketjun dynaaminen vasteaika on erittäin suuri sähköiseen vasteaikaan verrattuna. Tämä tuo suuria vaikeuksia koko suljetun silmukan järjestelmän vakauden korjaukseen, ja myös järjestelmän suunnittelu ja säätö ovat suhteellisen monimutkaisia. Siksi tätä täysin suljetun silmukan ohjausmenetelmää käytetään pääasiassa CNC-koordinaattikoneissa, CNC-tarkkuushiomakoneissa jne., jotka vaativat erittäin suurta tarkkuutta.
(2) Puolisuljetun piirin ohjaus
Sen asentopalautteessa käytetään kulmantunnistuskomponentteja (tällä hetkellä pääasiassa enkoodeja jne.), jotka asennetaan suoraan servomoottorin tai ruuvin päähän. Koska suurin osa mekaanisista voimansiirtolinkeistä ei sisälly järjestelmän suljettuun piiriin, saadaan vakaammat ohjausominaisuudet. Mekaanisia voimansiirtovirheitä, kuten ruuveja, ei voida korjata milloin tahansa palautteen avulla, mutta ohjelmiston kiinteän arvon kompensointimenetelmiä voidaan käyttää tarkoituksenmukaisesti parantamaan niiden tarkkuutta. Tällä hetkellä useimmat CNC-työstökoneet käyttävät puolisuljetun silmukan ohjaustilaa.
3. Hybridiohjatut CNC-työstökoneet
Yllä olevien säätömenetelmien ominaisuudet voidaan selektiivisesti väkevöidä hybridiohjausjärjestelmän muodostamiseksi. Kuten aiemmin mainittiin, koska avoimen silmukan ohjausmenetelmällä on hyvä vakaus, alhaiset kustannukset ja huono tarkkuus, kun taas täysin suljetun silmukan ohjausmenetelmällä on huono vakaus, jotta se kompensoi toisiaan ja täyttää jonkin koneen ohjausvaatimukset on käytettävä hybridiohjausmenetelmää.
3. Luokittelu CNC-järjestelmien toimintatason mukaan
CNC-järjestelmät jaetaan yleensä kolmeen luokkaan: matala, keskitaso ja korkea. Tätä luokitusmenetelmää käytetään yleisesti maassamme. Koska matalan, keskitason ja korkean arvosanan rajat ovat suhteellisia, luokitusstandardit ovat erilaisia eri ajanjaksoina. Mitä tulee tämänhetkiseen kehitystasoon, erityyppiset CNC-järjestelmät voidaan jakaa kolmeen luokkaan: low, medium ja high-end joidenkin toimintojen ja indikaattoreiden mukaan. Niistä keski- ja huippuluokkaa kutsutaan yleensä täysitoimiseksi CNC:ksi tai tavalliseksi CNC:ksi.
1. Metallin leikkaus
Viittaa CNC-työstökoneisiin, jotka käyttävät erilaisia leikkausprosesseja, kuten sorvausta, jyrsintää, kalvausta, porausta, hiontaa ja höyläystä. Se voidaan jakaa kahteen seuraavaan luokkaan:
(1) Tavalliset CNC-työstökoneet: kuten CNC-sorvit, CNC-jyrsinkoneet, CNC-hiomakoneet jne.
(2) Koneistuskeskus: Sen pääominaisuus on työkalukirjasto, jossa on automaattinen työkalunvaihtomekanismi. Puristuksen jälkeen erilaiset leikkaustyökalut vaihdetaan automaattisesti ja erilaisia prosesseja, kuten jyrsintä (sorvaus), kalvaus, poraus ja kierre, suoritetaan jatkuvasti työkappaleen jokaisella työstöpinnalla samalla työstökoneella, kuten (jyrsintä) työstökeskuksissa ja kääntökeskuksia. , porauskeskus jne.
2. Metallin muovaus
Viittaa CNC-työstökoneisiin, jotka käyttävät ekstruusio-, lävistys-, puristus-, veto- ja muita muovausprosesseja. Yleisesti käytettyjä ovat CNC-puristimet, CNC-taivutuskoneet, CNC-putkien taivutuskoneet ja CNC-kehrukoneet.
3. Erityiset käsittelyluokat
Siellä on pääasiassa CNC-lanka-EDM-koneita, CNC-EDM-muovauskoneita, CNC-liekkileikkauskoneita, CNC-laserkäsittelykoneita jne.
4. Mittaus ja piirtäminen
Sisältää pääasiassa kolmiulotteisen koordinaattimittauslaitteen, CNC-työkalun asettimen, CNC-plotterin jne.
