Ada banyak jenis dan spesifikasi peralatan mesin CNC, dan metode klasifikasinya juga berbeda-beda. Hari ini, editor akan berbagi dengan Anda beberapa informasi berguna tentang klasifikasi peralatan mesin CNC. Saya harap ini akan membantu Anda.
1. Klasifikasi menurut lintasan kendali gerak peralatan mesin
1. Peralatan mesin CNC dengan kontrol titik
Pengendalian titik hanya memerlukan penentuan posisi yang akurat dari bagian-bagian peralatan mesin yang bergerak dari satu titik ke titik lainnya. Persyaratan lintasan gerak antar titik tidak ketat. Tidak ada pemrosesan yang dilakukan selama pergerakan. Pergerakan antara setiap sumbu koordinat tidak relevan. Untuk mencapai penentuan posisi yang cepat dan akurat, perpindahan antara dua titik umumnya bergerak cepat terlebih dahulu, dan kemudian mendekati titik penentuan posisi secara perlahan untuk memastikan keakuratan posisi. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, ini adalah lintasan gerak kendali titik.
gambar
Peralatan mesin dengan fungsi kendali titik terutama mencakup mesin bor CNC, mesin penggilingan CNC, mesin pelubang CNC, dll. Dengan berkembangnya teknologi CNC dan penurunan harga sistem CNC, sistem CNC yang murni digunakan untuk kendali titik sudah tidak umum lagi.
2. Peralatan mesin CNC kontrol linier
Peralatan mesin CNC kontrol linier juga disebut peralatan mesin CNC kontrol paralel. Ciri khasnya, selain mengontrol keakuratan posisi antar titik, juga mengontrol kecepatan pergerakan dan rute (lintasan) antara dua titik terkait. Namun jalur pergerakannya hanya terkait dengan Sumbu koordinat peralatan mesin bergerak secara paralel, yang berarti hanya ada satu sumbu koordinat yang dikontrol pada saat yang sama (yaitu, tidak diperlukan fungsi operasi interpolasi dalam sistem CNC). Selama proses perpindahan, pahat dapat memotong dengan kecepatan umpan yang ditentukan. Umumnya hanya dapat memproses bagian Persegi Panjang dan berundak.
Peralatan mesin dengan fungsi kontrol linier terutama mencakup mesin bubut CNC yang relatif sederhana, mesin penggilingan CNC, dan penggiling CNC. Sistem CNC pada peralatan mesin ini disebut juga sistem CNC kontrol linier. Demikian pula, peralatan mesin CNC yang hanya digunakan untuk kontrol linier jarang ditemukan.
3. Kontrol kontur peralatan mesin CNC
gambar
Peralatan mesin CNC kontrol kontur juga disebut peralatan mesin CNC kontrol berkelanjutan. Fitur kontrolnya adalah dapat mengontrol perpindahan dan kecepatan dua atau lebih koordinat gerak secara bersamaan.
Untuk memenuhi persyaratan bahwa lintasan gerak relatif pahat sepanjang kontur benda kerja sesuai dengan kontur pemesinan benda kerja, kendali perpindahan dan kendali kecepatan setiap gerak koordinat harus dikoordinasikan secara akurat sesuai dengan hubungan proporsional yang ditentukan.
Oleh karena itu, pada metode kendali jenis ini, perangkat kendali numerik diharuskan memiliki fungsi operasi interpolasi. Yang disebut interpolasi adalah mendeskripsikan bentuk garis lurus atau busur melalui pengolahan matematis operator interpolasi pada sistem CNC berdasarkan input data dasar oleh program (seperti koordinat titik akhir garis lurus, koordinat titik akhir busur, dan koordinat pusat atau jari-jari). , yaitu pada saat menghitung, mengalokasikan pulsa ke setiap pengontrol sumbu koordinat sesuai dengan hasil perhitungan, sehingga mengontrol perpindahan linkage setiap sumbu koordinat agar sesuai dengan kontur yang diperlukan. Selama proses pergerakan, pahat terus menerus memotong permukaan benda kerja, dan berbagai proses dapat dilakukan. Pengolahan garis lurus, busur, dan kurva.
Jenis peralatan mesin ini terutama mencakup mesin bubut CNC, mesin penggilingan CNC, mesin pemotong kawat CNC, dan pusat permesinan. Perangkat CNC yang sesuai disebut sistem kontrol kontur CNC. Menurut jumlah sumbu koordinat keterkaitan yang dikendalikannya, dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut: bentuk:
(1) Tautan dua sumbu: terutama digunakan pada mesin bubut CNC untuk memproses permukaan melengkung yang berputar atau mesin penggilingan CNC untuk memproses permukaan silinder melengkung.
(2) Semi-linkage dua sumbu: Hal ini terutama digunakan untuk kontrol peralatan mesin dengan lebih dari tiga sumbu. Dua sumbu dapat dihubungkan, dan sumbu lainnya dapat melakukan pengumpanan berkala.
(3) Keterkaitan tiga sumbu: Umumnya dibagi menjadi dua kategori, yang pertama adalah keterkaitan tiga sumbu koordinat linier X/Y/Z, yang banyak digunakan pada mesin penggilingan CNC, pusat permesinan, dll. selain sekaligus mengontrol dua koordinat linier pada X/Y/Z, juga sekaligus mengontrol sumbu koordinat rotasi yang berputar pada salah satu sumbu koordinat linier.
Misalnya, sebuah pusat permesinan belok, selain keterkaitan dua sumbu koordinat linier pada arah memanjang (sumbu Z) dan arah melintang (sumbu X), juga perlu mengontrol keterkaitan spindel (sumbu C) yang berputar secara bersamaan. sekitar sumbu Z.
gambar
(4) Keterkaitan empat sumbu: Secara bersamaan mengontrol tiga sumbu koordinat linier X/Y/Z untuk dihubungkan dengan sumbu koordinat rotasi tertentu.
(5) Keterkaitan lima sumbu: Selain secara bersamaan mengontrol keterkaitan tiga sumbu koordinat linier X/Y/Z, juga secara bersamaan mengontrol dua sumbu koordinat A, B, dan C yang berputar mengelilingi sumbu koordinat linier , membentuk kontrol simultan dari lima sumbu koordinat. Kedua sumbu dihubungkan, dan alat dapat diposisikan ke segala arah dalam ruang.
Misalnya, pahat dikontrol untuk berayun mengelilingi sumbu X dan sumbu Y secara bersamaan, sehingga pahat selalu mempertahankan arah normal terhadap permukaan kontur yang sedang diproses pada titik pemotongannya, untuk menjamin kelancaran pemotongan. permukaan yang sedang diproses dan meningkatkan akurasi dan pemrosesan pemrosesannya. efisiensi, mengurangi kekasaran permukaan mesin.
2. Klasifikasi menurut metode kendali servo
1. Kontrol loop terbuka peralatan mesin CNC
Penggerak servo umpan pada peralatan mesin jenis ini bersifat loop terbuka, yaitu tidak ada perangkat umpan balik deteksi. Umumnya motor penggeraknya adalah motor stepper. Ciri utama motor stepper adalah setiap kali rangkaian kendali mengubah sinyal pulsa perintah, motor berputar satu langkah. sudut jarak, dan motor itu sendiri memiliki kemampuan mengunci sendiri.
Output sinyal perintah umpan oleh sistem CNC mengontrol rangkaian penggerak melalui distributor pulsa. Ia mengontrol jumlah perpindahan koordinat dengan mengubah jumlah pulsa, mengontrol kecepatan perpindahan dengan mengubah frekuensi pulsa, dan mengontrol perpindahan dengan mengubah urutan distribusi pulsa. arah.
Oleh karena itu, fitur terbesar dari metode kontrol ini adalah kontrol yang mudah, struktur sederhana dan harga murah. Aliran sinyal perintah yang dikeluarkan oleh sistem CNC bersifat satu arah, sehingga tidak ada masalah stabilitas sistem kendali. Namun, karena kesalahan transmisi mekanis tidak diperbaiki dengan umpan balik, akurasi perpindahannya tidak tinggi.
Peralatan mesin CNC awal semuanya mengadopsi metode kontrol ini, tetapi tingkat kegagalannya relatif tinggi. Saat ini, karena adanya perbaikan pada sirkuit penggerak, masih banyak digunakan. Khususnya di negara kita, metode kontrol ini sering digunakan dalam sistem CNC ekonomis umum dan transformasi CNC pada peralatan lama. Selain itu, metode kontrol ini dapat mengkonfigurasi komputer chip tunggal atau komputer papan tunggal sebagai perangkat CNC, sehingga mengurangi harga keseluruhan sistem.
2. Peralatan mesin kontrol loop tertutup
Penggerak servo umpan dari peralatan mesin CNC jenis ini bekerja sesuai dengan metode kontrol umpan balik loop tertutup. Motor penggerak dapat menggunakan dua jenis motor servo DC atau AC, dan perlu dikonfigurasi dengan umpan balik posisi dan umpan balik kecepatan untuk mendeteksi perpindahan sebenarnya dari bagian yang bergerak setiap saat selama pemrosesan. Jumlah tersebut diumpankan kembali ke pembanding di sistem CNC tepat waktu. Dibandingkan dengan sinyal perintah yang diperoleh dari operasi interpolasi. Perbedaannya digunakan sebagai sinyal kontrol penggerak servo, yang pada gilirannya menggerakkan komponen perpindahan untuk menghilangkan kesalahan perpindahan.
Menurut lokasi pemasangan elemen pendeteksi umpan balik posisi dan perangkat umpan balik yang digunakan, ini dibagi menjadi dua mode kontrol: loop tertutup penuh dan loop semi tertutup.
gambar
(1) Kontrol loop tertutup penuh
Perangkat umpan balik posisi menggunakan elemen pendeteksi perpindahan linier (saat ini umumnya digunakan penggaris kisi), yang dipasang pada sadel perkakas mesin, yaitu secara langsung mendeteksi perpindahan linier dari koordinat perkakas mesin. Melalui umpan balik, seluruh rantai transmisi mekanis dari motor hingga sadel peralatan mesin dapat dihilangkan. kesalahan transmisi, sehingga memperoleh akurasi posisi statis yang lebih tinggi dari peralatan mesin.
Namun, dalam keseluruhan loop kontrol, karakteristik gesekan, kekakuan dan jarak bebas dari banyak tautan transmisi mekanis bersifat nonlinier, dan waktu respons dinamis seluruh rantai transmisi mekanis sangat besar dibandingkan dengan waktu respons listrik. Hal ini membawa kesulitan besar pada koreksi stabilitas seluruh sistem loop tertutup, dan desain serta penyesuaian sistem juga relatif rumit. Oleh karena itu, metode kontrol loop tertutup penuh ini terutama digunakan untuk mesin koordinat CNC, penggiling presisi CNC, dll. yang memerlukan presisi sangat tinggi.
(2) Kontrol loop semi-tertutup
Umpan balik posisinya menggunakan komponen pendeteksi sudut (saat ini terutama encoder, dll.), yang dipasang langsung di ujung motor servo atau sekrup. Karena sebagian besar tautan transmisi mekanis tidak termasuk dalam loop tertutup sistem, karakteristik kontrol yang lebih stabil diperoleh. Kesalahan transmisi mekanis seperti sekrup tidak dapat diperbaiki kapan saja melalui umpan balik, tetapi metode kompensasi nilai tetap perangkat lunak dapat digunakan untuk meningkatkan akurasinya secara tepat. Saat ini, sebagian besar peralatan mesin CNC mengadopsi mode kontrol loop semi-tertutup.
3. Peralatan mesin CNC kontrol hibrida
Ciri-ciri metode pengendalian di atas dapat dikonsentrasikan secara selektif untuk membentuk skema pengendalian hibrida. Seperti disebutkan sebelumnya, karena metode kontrol loop terbuka memiliki stabilitas yang baik, biaya rendah, dan akurasi yang buruk, sedangkan metode kontrol loop tertutup penuh memiliki stabilitas yang buruk, untuk saling mengimbangi dan memenuhi persyaratan kontrol beberapa mesin alat, metode kontrol hibrida harus digunakan.
3. Klasifikasi menurut tingkat fungsional sistem CNC
Sistem CNC biasanya dibagi menjadi tiga kategori: rendah, sedang dan tinggi. Metode klasifikasi ini umum digunakan di negara kita. Karena batasan nilai rendah, sedang, dan tinggi bersifat relatif, standar klasifikasi akan berbeda pada periode yang berbeda. Sejauh menyangkut tingkat perkembangan saat ini, berbagai jenis sistem CNC dapat dibagi menjadi tiga kategori: rendah, menengah dan tinggi menurut beberapa fungsi dan indikator. Diantaranya, medium dan high-end umumnya disebut CNC fungsi penuh atau CNC standar.
1. Pemotongan logam
Mengacu pada peralatan mesin CNC yang menggunakan berbagai proses pemotongan seperti pembubutan, penggilingan, reaming, pengeboran, penggilingan, dan perencanaan. Ini dapat dibagi menjadi dua kategori berikut:
(1) Peralatan mesin CNC biasa: seperti mesin bubut CNC, mesin penggilingan CNC, penggiling CNC, dll.
(2) Pusat permesinan: Fitur utamanya adalah perpustakaan pahat dengan mekanisme penggantian pahat otomatis. Setelah penjepitan, berbagai perkakas pemotong diganti secara otomatis, dan berbagai proses seperti penggilingan (pembubutan), reaming, pengeboran, dan penyadapan dilakukan secara terus menerus pada setiap permukaan pemrosesan benda kerja pada perkakas mesin yang sama, seperti pusat permesinan (penggilingan) dan pusat belok. , pusat pengeboran, dll.
2. Pembentukan logam
Mengacu pada peralatan mesin CNC yang menggunakan proses ekstrusi, pelubangan, pengepresan, penarikan, dan pembentukan lainnya. Yang umum digunakan antara lain mesin press CNC, mesin pembengkok CNC, mesin pembengkok pipa CNC, dan mesin pemintalan CNC.
3. Kategori pemrosesan khusus
Terutama ada mesin EDM kawat CNC, mesin pembentuk EDM CNC, mesin pemotong api CNC, mesin pengolah laser CNC, dll.
4. Pengukuran dan gambar
Terutama mencakup alat ukur koordinat tiga dimensi, penyetel alat CNC, plotter CNC, dll.
