هناك العديد من الأصناف والمواصفات لأدوات آلة CNC، كما تختلف طرق التصنيف أيضًا. اليوم، سيشارككم المحرر بعض المعلومات المفيدة حول تصنيف أدوات آلة CNC. آمل أن تكون مفيدة لك.
1. التصنيف حسب مسار التحكم في حركة الأداة الآلية
1. أدوات آلة CNC مع التحكم في النقاط
يتطلب التحكم في النقاط فقط تحديد موضع الأجزاء المتحركة لأداة الآلة بدقة من نقطة إلى أخرى. متطلبات مسار الحركة بين النقاط ليست صارمة. لا يتم إجراء أي معالجة أثناء الحركة. الحركة بين كل محور إحداثي ليست ذات صلة. من أجل تحقيق تحديد المواقع بسرعة ودقة، فإن الإزاحة بين نقطتين تتحرك بشكل عام بسرعة أولاً، ثم تقترب من نقطة تحديد المواقع ببطء لضمان دقة تحديد المواقع. كما هو موضح في الشكل أدناه، فهو مسار حركة نقطة التحكم.
صورة
تشمل الأدوات الآلية ذات وظائف التحكم في النقاط بشكل أساسي آلات الحفر CNC، وآلات الطحن CNC، وآلات التثقيب CNC، وما إلى ذلك. مع تطور تكنولوجيا CNC وانخفاض سعر أنظمة CNC، لم تعد أنظمة CNC المستخدمة فقط للتحكم في النقاط شائعة.
2. أدوات آلة التحكم CNC الخطية
تسمى أدوات آلة CNC ذات التحكم الخطي أيضًا أدوات آلة CNC ذات التحكم المتوازي. وتتمثل خصائصه في أنه بالإضافة إلى التحكم في تحديد المواقع بدقة بين النقاط، فإنه يتحكم أيضًا في سرعة الحركة والمسار (المسار) بين نقطتين مرتبطتين. ومع ذلك، فإن مسار حركتها يرتبط فقط بتحرك محاور إحداثيات الأداة الآلية بشكل متوازٍ، مما يعني أنه لا يوجد سوى محور إحداثي واحد يتم التحكم فيه في نفس الوقت (أي ليست هناك حاجة إلى وظيفة تشغيل الاستيفاء في نظام CNC). أثناء عملية النقل، يمكن للأداة القطع بسرعة التغذية المحددة. بشكل عام، يمكنها معالجة الأجزاء المستطيلة والمتدرجة فقط.
تشتمل الأدوات الآلية ذات وظائف التحكم الخطي بشكل أساسي على مخارط CNC البسيطة نسبيًا، وآلات الطحن CNC، والمطاحن CNC. يُطلق على نظام CNC لهذه الأداة الآلية أيضًا اسم نظام CNC للتحكم الخطي. وبالمثل، فإن أدوات آلة CNC المستخدمة فقط للتحكم الخطي نادرة.
3. أدوات آلة التحكم باستخدام الحاسب الآلي
صورة
تسمى أدوات آلة CNC ذات التحكم الكفافي أيضًا أدوات آلة CNC ذات التحكم المستمر. وتتمثل ميزة التحكم فيه في أنه يمكنه التحكم في إزاحة وسرعة إحداثيتين أو أكثر من إحداثيات الحركة في وقت واحد.
من أجل تلبية متطلبات أن مسار الحركة النسبية للأداة على طول كفاف قطعة العمل يتوافق مع كفاف معالجة قطعة العمل، يجب تنسيق التحكم في الإزاحة والتحكم في السرعة لكل حركة إحداثية بدقة وفقًا للعلاقة التناسبية المحددة.
لذلك، في هذا النوع من طرق التحكم، يجب أن يكون لجهاز التحكم الرقمي وظيفة عملية الاستيفاء. ما يسمى بالاستيفاء هو وصف شكل الخط المستقيم أو القوس من خلال المعالجة الرياضية لمشغل الاستيفاء في نظام CNC بناءً على البيانات الأساسية المدخلة بواسطة البرنامج (مثل إحداثيات نقطة النهاية للخط المستقيم، إحداثيات نقطة النهاية للقوس، والإحداثيات المركزية أو نصف القطر). ، أي أثناء الحساب، قم بتخصيص نبضات لكل وحدة تحكم في محور الإحداثيات وفقًا لنتائج الحساب، وبالتالي التحكم في إزاحة الوصلة لكل محور إحداثي ليتوافق مع الكفاف المطلوب. أثناء عملية الحركة، تقوم الأداة بقطع سطح قطعة العمل بشكل مستمر، ويمكن إجراء عمليات مختلفة. معالجة الخطوط المستقيمة والأقواس والمنحنيات.
يشمل هذا النوع من الأدوات الآلية بشكل أساسي مخارط CNC، وآلات الطحن CNC، وآلات قطع الأسلاك CNC ومراكز التصنيع. يسمى جهاز CNC المقابل بنظام CNC للتحكم في الكفاف. حسب عدد محاور إحداثيات الربط التي يتحكم فيها يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية: الشكل:
(1) وصلة ثنائية المحور: تستخدم بشكل أساسي لمخارط CNC لمعالجة الأسطح المنحنية الدوارة أو آلات الطحن CNC لمعالجة الأسطح الأسطوانية المنحنية.
(2) شبه ربط ثنائي المحور: يستخدم بشكل أساسي للتحكم في الأدوات الآلية بأكثر من ثلاثة محاور. يمكن ربط محورين، ويمكن للمحور الآخر إجراء التغذية الدورية.
(3) الربط ثلاثي المحاور: ينقسم بشكل عام إلى فئتين، إحداهما هي الربط بين ثلاثة محاور إحداثية خطية X/Y/Z، والتي تستخدم في الغالب في آلات الطحن CNC، ومراكز التصنيع، وما إلى ذلك. والنوع الآخر هو ذلك في بالإضافة إلى التحكم في الإحداثيات الخطية في X/Y/Z في نفس الوقت، فإنه يتحكم أيضًا في نفس الوقت في محور إحداثيات الدوران الذي يدور حول أحد محاور الإحداثيات الخطية.
على سبيل المثال، مركز تصنيع الخراطة، بالإضافة إلى ربط محوري الإحداثيات الخطية في الاتجاه الطولي (المحور Z) والاتجاه العرضي (المحور X)، فإنه يحتاج أيضًا إلى التحكم في وقت واحد في ربط محور الدوران (المحور C) حول المحور Z.
صورة
(4) الربط بأربعة محاور: التحكم في نفس الوقت في محاور الإحداثيات الخطية الثلاثة X/Y/Z للربط مع محور إحداثيات دوران معين.
(5) الربط خماسي المحاور: بالإضافة إلى التحكم في نفس الوقت في ربط محاور الإحداثيات الخطية الثلاثة X/Y/Z، فإنه يتحكم أيضًا في نفس الوقت في اثنين من محاور الإحداثيات A وB وC التي تدور حول محور الإحداثيات الخطية ، وتشكيل تحكم متزامن لخمسة محاور إحداثية. المحوران مرتبطان، ويمكن وضع الأداة في أي اتجاه في الفضاء.
على سبيل المثال، يتم التحكم في الأداة للتأرجح حول المحور X والمحور Y في نفس الوقت، بحيث تحافظ الأداة دائمًا على الاتجاه الطبيعي لسطح الكفاف الذي تتم معالجته عند نقطة القطع، وذلك لضمان سلاسة السطح الذي تتم معالجته وتحسين دقة المعالجة والمعالجة. الكفاءة، والحد من خشونة السطح تشكيله.
2. التصنيف حسب طريقة التحكم المؤازرة
1. أدوات آلة CNC للتحكم في الحلقة المفتوحة
محرك سيرفو التغذية لهذا النوع من الأدوات الآلية هو حلقة مفتوحة، أي أنه لا يوجد جهاز تغذية راجعة للكشف. بشكل عام، محرك القيادة الخاص به هو محرك متدرج. السمة الرئيسية للمحرك السائر هي أنه في كل مرة تغير فيها دائرة التحكم إشارة نبض الأمر، يدور المحرك خطوة واحدة. زاوية المسافة، والمحرك نفسه لديه القدرة على القفل الذاتي.
يتحكم إخراج إشارة أمر التغذية بواسطة نظام CNC في دائرة القيادة من خلال موزع النبض. فهو يتحكم في مقدار الإزاحة الإحداثية عن طريق تغيير عدد النبضات، ويتحكم في سرعة الإزاحة عن طريق تغيير تردد النبضة، ويتحكم في الإزاحة عن طريق تغيير تسلسل توزيع النبض. اتجاه.
ولذلك، فإن أكبر ميزات طريقة التحكم هذه هي التحكم المريح والبنية البسيطة والسعر المنخفض. إن تدفق إشارة الأمر الصادر عن نظام CNC هو في اتجاه واحد، لذلك لا توجد مشكلة في استقرار نظام التحكم. ومع ذلك، بما أن خطأ ناقل الحركة الميكانيكي لا يتم تصحيحه عن طريق ردود الفعل، فإن دقة الإزاحة ليست عالية.
اعتمدت جميع أدوات الآلات CNC المبكرة طريقة التحكم هذه، لكن معدل الفشل كان مرتفعًا نسبيًا. في الوقت الحاضر، بسبب تحسين دائرة القيادة، لا يزال يستخدم على نطاق واسع. خاصة في بلدنا، غالبًا ما يتم استخدام طريقة التحكم هذه في أنظمة CNC الاقتصادية العامة وتحويل CNC للمعدات القديمة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطريقة التحكم هذه تكوين كمبيوتر ذو شريحة واحدة أو كمبيوتر ذو لوحة واحدة كجهاز CNC، مما يقلل من سعر النظام بأكمله.
2. أدوات آلة التحكم ذات الحلقة المغلقة
يعمل محرك التغذية المؤازر لهذا النوع من أدوات آلة CNC وفقًا لطريقة التحكم في ردود الفعل ذات الحلقة المغلقة. يمكن لمحرك القيادة استخدام نوعين من المحركات المؤازرة DC أو AC، ويحتاج إلى تهيئته بتعليقات الموضع وملاحظات السرعة لاكتشاف الإزاحة الفعلية للأجزاء المتحركة في أي وقت أثناء المعالجة. يتم إرجاع المبلغ مرة أخرى إلى جهاز المقارنة في نظام CNC في الوقت المناسب. وتتم مقارنتها بإشارة الأمر التي تم الحصول عليها من خلال عملية الاستيفاء. يتم استخدام الفرق كإشارة تحكم لمحرك المؤازرة، والذي بدوره يدفع مكون الإزاحة لإزالة خطأ الإزاحة.
وفقًا لموقع التثبيت لعنصر اكتشاف ردود الفعل للموضع وجهاز الملاحظات المستخدم، يتم تقسيمه إلى وضعين للتحكم: حلقة مغلقة كاملة وحلقة شبه مغلقة.
صورة
(1) التحكم الكامل في الحلقة المغلقة
يستخدم جهاز التغذية المرتدة للموضع عنصر كشف الإزاحة الخطية (يتم حاليًا استخدام مسطرة شبكية بشكل عام)، والتي يتم تثبيتها على سرج أداة الآلة، أي أنها تكتشف مباشرة الإزاحة الخطية لإحداثيات أداة الآلة. من خلال التغذية الراجعة، يمكن التخلص من سلسلة النقل الميكانيكية بأكملها من المحرك إلى سرج أداة الآلة. خطأ في النقل، وبالتالي الحصول على دقة أعلى لتحديد المواقع الثابتة لأداة الآلة.
ومع ذلك، داخل حلقة التحكم بأكملها، تكون خصائص الاحتكاك والصلابة والخلوص للعديد من وصلات النقل الميكانيكي غير خطية، كما أن زمن الاستجابة الديناميكي لسلسلة النقل الميكانيكي بأكملها كبير جدًا مقارنة بوقت الاستجابة الكهربائية. وهذا يجلب صعوبات كبيرة في تصحيح استقرار نظام الحلقة المغلقة بأكمله، كما أن تصميم النظام وتعديله معقد نسبيًا. لذلك، يتم استخدام طريقة التحكم ذات الحلقة المغلقة بالكامل هذه بشكل أساسي في آلات الإحداثيات CNC، والمطاحن الدقيقة CNC، وما إلى ذلك التي تتطلب دقة عالية جدًا.
(2) التحكم في الحلقة شبه المغلقة
تستخدم ردود الفعل الخاصة بالموضع مكونات اكتشاف الزاوية (حاليًا بشكل أساسي أجهزة التشفير، وما إلى ذلك)، والتي يتم تثبيتها مباشرة على نهاية محرك سيرفو أو المسمار. نظرًا لعدم تضمين معظم وصلات النقل الميكانيكية في الحلقة المغلقة للنظام، يتم الحصول على خصائص تحكم أكثر استقرارًا. لا يمكن تصحيح أخطاء ناقل الحركة الميكانيكية مثل البراغي في أي وقت من خلال ردود الفعل، ولكن يمكن استخدام أساليب تعويض القيمة الثابتة للبرامج لتحسين دقتها بشكل مناسب. في الوقت الحاضر، تعتمد معظم أدوات آلة CNC وضع التحكم في الحلقة شبه المغلقة.
3. أدوات التحكم الهجين باستخدام الحاسب الآلي
يمكن تركيز خصائص طرق التحكم المذكورة أعلاه بشكل انتقائي لتشكيل نظام تحكم هجين. كما ذكرنا من قبل، نظرًا لأن طريقة التحكم في الحلقة المفتوحة تتمتع باستقرار جيد وتكلفة منخفضة ودقة ضعيفة، في حين أن طريقة التحكم في الحلقة المغلقة الكاملة تتميز باستقرار ضعيف، من أجل التعويض عن بعضها البعض وتلبية متطلبات التحكم لبعض الآلات الأدوات، وينبغي استخدام طريقة التحكم الهجين.
3. التصنيف حسب المستوى الوظيفي لأنظمة CNC
تنقسم أنظمة CNC عادة إلى ثلاث فئات: منخفضة ومتوسطة وعالية. تُستخدم طريقة التصنيف هذه بشكل شائع في بلدنا. وبما أن حدود الدرجات المنخفضة والمتوسطة والعالية نسبية، فإن معايير التصنيف ستكون مختلفة في فترات مختلفة. فيما يتعلق بمستوى التطوير الحالي، يمكن تقسيم الأنواع المختلفة لأنظمة CNC إلى ثلاث فئات: منخفضة ومتوسطة وعالية الجودة وفقًا لبعض الوظائف والمؤشرات. من بينها، يُطلق على المستوى المتوسط والعالي عمومًا اسم CNC كامل الوظائف أو CNC القياسي.
1. قطع المعادن
يشير إلى أدوات آلة CNC التي تستخدم عمليات القطع المختلفة مثل الخراطة والطحن والتوسيع والحفر والطحن والتخطيط. ويمكن تقسيمها إلى الفئتين التاليتين:
(1) أدوات الآلات CNC العادية: مثل مخارط CNC، آلات الطحن CNC، المطاحن CNC، إلخ.
(2) مركز التصنيع: ميزته الرئيسية هي مكتبة الأدوات مع آلية تغيير الأدوات الأوتوماتيكية. بعد التثبيت، يتم استبدال أدوات القطع المختلفة تلقائيًا، ويتم تنفيذ عمليات مختلفة مثل الطحن (الخراطة)، والتوسيع، والحفر، والنقر بشكل مستمر على كل سطح معالجة لقطعة العمل على نفس أداة الآلة، مثل مراكز المعالجة (الطحن) و مراكز تحول. ، مركز الحفر، الخ.
2. تشكيل المعادن
يشير إلى أدوات آلة CNC التي تستخدم عمليات البثق واللكم والضغط والرسم وغيرها من عمليات التشكيل. تشمل الآلات شائعة الاستخدام مكابس CNC، وآلات الثني CNC، وآلات ثني الأنابيب CNC، وآلات الغزل CNC.
3. فئات المعالجة الخاصة
يوجد بشكل أساسي آلات CNC للشرائط EDM، وآلات تشكيل CNC EDM، وآلات القطع باللهب CNC، وآلات المعالجة بالليزر CNC، وما إلى ذلك.
4. القياس والرسم
تشمل بشكل أساسي أداة قياس الإحداثيات ثلاثية الأبعاد، وأداة ضبط CNC، وجهاز رسم CNC، وما إلى ذلك.
