Existen muchas variedades y especificaciones de máquinas herramienta CNC, y los métodos de clasificación también son diferentes. Hoy, el editor compartirá con usted información útil sobre la clasificación de las máquinas herramienta CNC. Espero que te sea de ayuda.
1. Clasificación según la trayectoria de control del movimiento de la máquina herramienta.
1. Máquinas herramienta CNC con control de puntos.
El control de puntos sólo requiere el posicionamiento preciso de las partes móviles de la máquina herramienta de un punto a otro. Los requisitos para la trayectoria del movimiento entre puntos no son estrictos. No se realiza ningún procesamiento durante el movimiento. El movimiento entre cada eje de coordenadas es irrelevante. Para lograr un posicionamiento rápido y preciso, el desplazamiento entre dos puntos generalmente se mueve rápidamente primero y luego se acerca lentamente al punto de posicionamiento para garantizar la precisión del posicionamiento. Como se muestra en la figura siguiente, es la trayectoria de movimiento del control de puntos.
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Las máquinas herramienta con funciones de control de puntos incluyen principalmente perforadoras CNC, fresadoras CNC, punzonadoras CNC, etc. Con el desarrollo de la tecnología CNC y la disminución del precio de los sistemas CNC, los sistemas CNC utilizados exclusivamente para el control de puntos ya no son comunes.
2. Máquinas herramienta CNC de control lineal
Las máquinas herramienta CNC de control lineal también se denominan máquinas herramienta CNC de control paralelo. Su característica es que además de controlar el posicionamiento preciso entre puntos, también controla la velocidad de movimiento y la ruta (trayectoria) entre dos puntos relacionados. Sin embargo, su ruta de movimiento solo está relacionada con Los ejes de coordenadas de la máquina herramienta se mueven en paralelo, lo que significa que solo hay un eje de coordenadas controlado al mismo tiempo (es decir, no hay necesidad de la función de operación de interpolación en el sistema CNC). Durante el proceso de cambio, la herramienta puede cortar a la velocidad de avance especificada. Generalmente, sólo puede procesar piezas rectangulares y escalonadas.
Las máquinas herramienta con funciones de control lineal incluyen principalmente tornos CNC, fresadoras CNC y rectificadoras CNC relativamente simples. El sistema CNC de esta máquina herramienta también se denomina sistema CNC de control lineal. De manera similar, las máquinas herramienta CNC utilizadas únicamente para el control lineal son raras.
3. Máquinas herramienta CNC de control de contorno
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Las máquinas herramienta CNC de control de contorno también se denominan máquinas herramienta CNC de control continuo. Su característica de control es que puede controlar el desplazamiento y la velocidad de dos o más coordenadas de movimiento simultáneamente.
Para cumplir con los requisitos de que la trayectoria de movimiento relativo de la herramienta a lo largo del contorno de la pieza de trabajo se ajuste al contorno de mecanizado de la pieza de trabajo, el control de desplazamiento y el control de velocidad de cada movimiento coordinado deben coordinarse con precisión de acuerdo con la relación proporcional prescrita.
Por lo tanto, en este tipo de método de control, se requiere que el dispositivo de control numérico tenga una función de operación de interpolación. La llamada interpolación consiste en describir la forma de la línea recta o arco mediante el procesamiento matemático del operador de interpolación en el sistema CNC en función de los datos básicos ingresados por el programa (como las coordenadas del punto final de la línea recta, el coordenadas del punto final del arco y la coordenada central o radio). , es decir, mientras calcula, asigne pulsos a cada controlador de eje de coordenadas de acuerdo con los resultados del cálculo, controlando así el desplazamiento del varillaje de cada eje de coordenadas para cumplir con el contorno requerido. Durante el proceso de movimiento, la herramienta corta continuamente la superficie de la pieza de trabajo y se pueden realizar varios procesos. Procesamiento de líneas rectas, arcos y curvas.
Este tipo de máquinas herramienta incluyen principalmente tornos CNC, fresadoras CNC, máquinas cortadoras de alambre CNC y centros de mecanizado. El dispositivo CNC correspondiente se denomina sistema CNC de control de contorno. Según el número de ejes de coordenadas de enlace que controla, se puede dividir en los siguientes tipos: formulario:
(1) Varillaje de dos ejes: se utiliza principalmente para tornos CNC para procesar superficies curvas giratorias o fresadoras CNC para procesar superficies cilíndricas curvas.
(2) Semiarticulado de dos ejes: Se utiliza principalmente para el control de máquinas herramienta de más de tres ejes. Dos de los ejes se pueden vincular y el otro eje puede realizar una alimentación periódica.
(3) Enlace de tres ejes: generalmente dividido en dos categorías, uno es el enlace de tres ejes de coordenadas lineales de X/Y/Z, que se utiliza principalmente en fresadoras CNC, centros de mecanizado, etc. El otro tipo es el de Además de controlar simultáneamente las dos coordenadas lineales en X/Y/Z, también controla simultáneamente el eje de coordenadas de rotación que gira alrededor de uno de los ejes de coordenadas lineales.
Por ejemplo, un centro de mecanizado de torneado, además de la vinculación de dos ejes de coordenadas lineales en la dirección longitudinal (eje Z) y en dirección transversal (eje X), también necesita controlar simultáneamente la vinculación del husillo (eje C) que gira. alrededor del eje Z.
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(4) Enlace de cuatro ejes: controle simultáneamente los tres ejes de coordenadas lineales de X/Y/Z para vincularlos con un determinado eje de coordenadas de rotación.
(5) Enlace de cinco ejes: además de controlar simultáneamente el enlace de los tres ejes de coordenadas lineales de X/Y/Z, también controla simultáneamente dos de los ejes de coordenadas A, B y C que giran alrededor del eje de coordenadas lineal. , formando un control simultáneo de cinco ejes de coordenadas. Los dos ejes están interconectados y la herramienta se puede posicionar en cualquier dirección del espacio.
Por ejemplo, la herramienta se controla para que gire alrededor del eje X y del eje Y al mismo tiempo, de modo que la herramienta siempre mantenga una dirección normal a la superficie del contorno que se procesa en su punto de corte, para garantizar la suavidad de la superficie que se está procesando y mejorar su precisión y procesamiento de procesamiento. eficiencia, reduciendo la rugosidad de la superficie mecanizada.
2. Clasificación según el método de servocontrol.
1. Máquinas herramienta CNC con control de bucle abierto
El servoaccionamiento de avance de este tipo de máquina herramienta es de bucle abierto, es decir, no existe un dispositivo de retroalimentación de detección. Generalmente, su motor de accionamiento es un motor paso a paso. La característica principal de un motor paso a paso es que cada vez que el circuito de control cambia la señal del pulso de comando, el motor gira un paso. Ángulo de distancia y el motor en sí tiene capacidad de autobloqueo.
La señal de comando de alimentación emitida por el sistema CNC controla el circuito de accionamiento a través del distribuidor de impulsos. Controla la cantidad de desplazamiento de coordenadas cambiando el número de pulsos, controla la velocidad de desplazamiento cambiando la frecuencia del pulso y controla el desplazamiento cambiando la secuencia de distribución de pulsos. dirección.
Por lo tanto, las características más importantes de este método de control son el control conveniente, la estructura simple y el bajo precio. El flujo de señal de comando emitido por el sistema CNC es unidireccional, por lo que no hay problemas de estabilidad del sistema de control. Sin embargo, dado que el error de la transmisión mecánica no se corrige mediante retroalimentación, la precisión del desplazamiento no es alta.
Todas las primeras máquinas herramienta CNC adoptaron este método de control, pero la tasa de fallas era relativamente alta. En la actualidad, debido a la mejora del circuito de conducción, todavía se utiliza mucho. Especialmente en nuestro país, este método de control se utiliza a menudo en sistemas CNC económicos generales y en la transformación CNC de equipos antiguos. Además, este método de control puede configurar una computadora de un solo chip o una computadora de placa única como un dispositivo CNC, lo que reduce el precio de todo el sistema.
2. Máquinas herramienta de control de circuito cerrado
El servoaccionamiento de avance de este tipo de máquina herramienta CNC funciona según un método de control de retroalimentación de circuito cerrado. El motor de accionamiento puede utilizar dos tipos de servomotores de CC o CA y debe configurarse con retroalimentación de posición y retroalimentación de velocidad para detectar el desplazamiento real de las piezas móviles en cualquier momento durante el procesamiento. La cantidad se devuelve al comparador en el sistema CNC a tiempo. Se compara con la señal de comando obtenida mediante la operación de interpolación. La diferencia se utiliza como señal de control del servoaccionamiento, que a su vez impulsa el componente de desplazamiento para eliminar el error de desplazamiento.
Según la ubicación de instalación del elemento de detección de retroalimentación de posición y el dispositivo de retroalimentación utilizado, se divide en dos modos de control: circuito cerrado completo y circuito semicerrado.
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(1) Control de circuito cerrado completo
El dispositivo de retroalimentación de posición utiliza un elemento de detección de desplazamiento lineal (actualmente se usa generalmente una regla de rejilla), que se instala en el asiento de la máquina herramienta, es decir, detecta directamente el desplazamiento lineal de las coordenadas de la máquina herramienta. Mediante retroalimentación se puede eliminar toda la cadena de transmisión mecánica desde el motor hasta el soporte de la máquina herramienta. error de transmisión, obteniendo así una mayor precisión de posicionamiento estático de la máquina herramienta.
Sin embargo, dentro de todo el circuito de control, las características de fricción, rigidez y holgura de muchos eslabones de transmisión mecánica no son lineales, y el tiempo de respuesta dinámica de toda la cadena de transmisión mecánica es muy grande en comparación con el tiempo de respuesta eléctrica. Esto trae grandes dificultades para la corrección de la estabilidad de todo el sistema de circuito cerrado, y el diseño y ajuste del sistema también son relativamente complejos. Por lo tanto, este método de control de circuito completamente cerrado se utiliza principalmente para máquinas de coordenadas CNC, rectificadoras de precisión CNC, etc. que requieren una precisión muy alta.
(2) Control de circuito semicerrado
Su retroalimentación de posición utiliza componentes de detección de ángulo (actualmente principalmente codificadores, etc.), que se instalan directamente en el extremo del servomotor o tornillo. Dado que la mayoría de los enlaces de transmisión mecánica no están incluidos en el circuito cerrado del sistema, se obtienen características de control más estables. Los errores de transmisión mecánica, como los de los tornillos, no se pueden corregir en ningún momento mediante retroalimentación, pero se pueden utilizar métodos de compensación de valor fijo de software para mejorar adecuadamente su precisión. En la actualidad, la mayoría de las máquinas herramienta CNC adoptan el modo de control de circuito semicerrado.
3. Máquinas herramienta CNC de control híbrido
Las características de los métodos de control anteriores se pueden concentrar selectivamente para formar un esquema de control híbrido. Como se mencionó anteriormente, dado que el método de control de bucle abierto tiene buena estabilidad, bajo costo y poca precisión, mientras que el método de control de bucle cerrado completo tiene poca estabilidad, con el fin de compensarse entre sí y cumplir con los requisitos de control de algunas máquinas. herramientas, se debe utilizar un método de control híbrido.
3. Clasificación según el nivel funcional de los sistemas CNC
Los sistemas CNC suelen dividirse en tres categorías: baja, media y alta. Este método de clasificación es comúnmente utilizado en nuestro país. Dado que los límites de los grados bajo, medio y alto son relativos, los estándares de clasificación serán diferentes en diferentes períodos. En lo que respecta al nivel actual de desarrollo, varios tipos de sistemas CNC se pueden dividir en tres categorías: gama baja, media y alta según algunas funciones e indicadores. Entre ellos, los de gama media y alta generalmente se denominan CNC de función completa o CNC estándar.
1. Corte de metales
Se refiere a máquinas herramienta CNC que utilizan diversos procesos de corte, como torneado, fresado, escariado, taladrado, rectificado y cepillado. Se puede dividir en las siguientes dos categorías:
(1) Máquinas herramienta CNC ordinarias: como tornos CNC, fresadoras CNC, rectificadoras CNC, etc.
(2) Centro de mecanizado: Su característica principal es una biblioteca de herramientas con un mecanismo de cambio automático de herramientas. Después de la sujeción, se reemplazan automáticamente varias herramientas de corte y se realizan continuamente varios procesos como fresado (torneado), escariado, taladrado y roscado en cada superficie de procesamiento de la pieza de trabajo en la misma máquina herramienta, como centros de mecanizado (fresado) y centros de torneado. , centro de perforación, etc.
2. Conformación de metales
Se refiere a máquinas herramienta CNC que utilizan extrusión, punzonado, prensado, trefilado y otros procesos de conformado. Los más utilizados incluyen prensas CNC, máquinas dobladoras CNC, máquinas dobladoras de tubos CNC y máquinas de hilar CNC.
3. Categorías de procesamiento especiales
Hay principalmente máquinas de electroerosión por hilo CNC, máquinas formadoras de electroerosión CNC, máquinas de corte por llama CNC, máquinas de procesamiento láser CNC, etc.
4. Medición y dibujo.
Incluye principalmente instrumento de medición de coordenadas tridimensionales, configurador de herramientas CNC, trazador CNC, etc.
