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Clasificación y principales características funcionales de las máquinas herramienta CNC.

Las máquinas herramienta CNC son equipos importantes en la industria del procesamiento mecánico. Entonces, ¿quiere saber cuáles son las clasificaciones de las máquinas herramienta CNC y cuáles son sus respectivas características funcionales? La siguiente es la clasificación y las principales funciones y características de las máquinas herramienta CNC que te recomiendo. Espero que te guste.

Categorías y características de las máquinas herramienta CNC según los métodos de procesamiento

1. Máquinas herramienta CNC para corte de metales

En comparación con los tradicionales torneado, fresado, taladrado, rectificado y procesamiento de engranajes Las máquinas herramienta CNC correspondientes incluyen tornos CNC, fresadoras CNC, taladradoras CNC, amoladoras CNC, máquinas herramienta de procesamiento de engranajes CNC, etc. Aunque estas máquinas herramienta CNC son muy diferentes en tecnología de procesamiento y métodos de control específicos, todas las acciones y movimientos de las máquinas herramienta se controlan digitalmente, con alta productividad y automatización.

Una máquina herramienta CNC normal está equipada con un almacén de herramientas y un cambiador de herramientas para convertirse en una máquina herramienta de centro de mecanizado CNC. Las máquinas herramienta de los centros de mecanizado mejoran aún más la automatización y la eficiencia de producción de las máquinas herramienta CNC comunes. Por ejemplo, un centro de mecanizado de fresado, mandrinado y taladrado se forma agregando un almacén de herramientas de gran capacidad y un cambiador automático de herramientas a una fresadora CNC. Después de sujetar la pieza de trabajo una vez, puede procesar cuatro o incluso cinco lados de la misma. pieza de caja.Algunos procesos de mecanizado incluyen fresado, taladrado, perforación, expansión, escariado y roscado, etc., que es especialmente adecuado para el procesamiento de piezas de caja. Las máquinas herramienta del centro de mecanizado pueden evitar eficazmente errores de posicionamiento causados por múltiples instalaciones de piezas de trabajo, reducir la cantidad de máquinas herramienta y el espacio, acortar el tiempo auxiliar y mejorar en gran medida la eficiencia de producción y la calidad del procesamiento.

2. Máquinas herramienta CNC de procesamiento especial

Además de cortar máquinas herramienta CNC, la tecnología CNC también se usa ampliamente en máquinas herramienta CNC de electroerosión por hilo, máquinas herramienta conformadora CNC EDM y CNC. Máquinas herramienta de corte por arco de plasma, máquinas herramienta de corte por llama CNC y máquinas herramienta de procesamiento láser CNC, etc.

3. Máquinas herramienta CNC para el procesamiento de chapa metálica

Las máquinas herramienta CNC comunes utilizadas en el procesamiento de láminas metálicas incluyen prensas CNC, máquinas cizallas CNC y máquinas dobladoras CNC.

En los últimos años, la tecnología CNC también se ha utilizado ampliamente en otros equipos mecánicos, como máquinas de medición multicoordinada CNC, trazadores automáticos y robots industriales.

Categorías y características de las máquinas herramienta CNC según las trayectorias de movimiento de control

1. Máquinas herramienta CNC de control de puntos

La característica de las máquinas herramienta CNC de control de puntos es que las partes móviles de la máquina herramienta solo pueden moverse. Logre un posicionamiento preciso de una posición a otra sin ningún procesamiento durante el proceso de movimiento y posicionamiento. El sistema CNC de la máquina herramienta solo controla el valor de las coordenadas del punto final de la carrera y no controla la trayectoria del movimiento entre puntos. Por lo tanto, no existe conexión entre los movimientos de varios ejes de coordenadas. Varias coordenadas pueden moverse hacia el punto objetivo al mismo tiempo, o cada coordenada puede moverse de forma individual y secuencial.

Este tipo de máquinas herramienta CNC incluyen principalmente mandrinadoras por coordenadas CNC, taladradoras CNC, punzonadoras CNC, máquinas de soldadura por puntos CNC, etc. El dispositivo CNC para máquinas herramienta CNC de control de puntos se denomina dispositivo CNC de puntos.

2. Máquinas herramienta CNC de control lineal

Las máquinas herramienta CNC de control lineal pueden controlar la herramienta o mesa de trabajo para moverse y cortar linealmente en una dirección paralela al eje de coordenadas a una velocidad de avance adecuada. Durante el procesamiento, la velocidad de avance puede variar dentro de un cierto rango según las condiciones de corte.

Un torno CNC simple con control lineal tiene solo dos ejes de coordenadas y puede procesar ejes de trayectoria. Una fresadora CNC de control lineal tiene tres ejes de coordenadas y se puede utilizar para fresado plano. Las máquinas herramienta combinadas modernas utilizan un servosistema de alimentación CNC para accionar el cabezal de potencia con una caja de múltiples ejes para alimentación axial para taladrado y mandrinado. También se puede considerar como una máquina herramienta CNC de control lineal.

Las máquinas herramienta, como las taladradoras y fresadoras CNC y los centros de mecanizado, pueden ajustar la velocidad del movimiento de alimentación en cada dirección de coordenadas dentro de un cierto rango y tienen funciones de procesamiento de control lineal y puntual. Este tipo de máquina herramienta debería. llamarse Es una máquina herramienta CNC con control puntual/lineal.

3. Máquinas herramienta CNC con control de contorno

Las máquinas herramienta CNC con control de contorno pueden controlar continuamente el desplazamiento y la velocidad de dos o más movimientos, de modo que el plano o espacio resultante pueda ser el movimiento. La trayectoria puede cumplir con los requisitos del esquema de la pieza. No solo puede controlar las coordenadas del punto inicial y final de las partes móviles de la máquina herramienta, sino también controlar la velocidad y el desplazamiento de cada punto de todo el contorno de procesamiento para procesar la pieza de trabajo en la forma del contorno requerida.

Los tornos CNC, las fresadoras CNC y las rectificadoras CNC de uso común son máquinas herramienta CNC de control de contorno típicas.

Las máquinas de corte por llama CNC, las máquinas de electroerosión y los trazadores CNC también utilizan sistemas de control de contorno. La estructura del sistema de control de contorno es más compleja que la del sistema de control puntual/lineal. Durante el proceso de mecanizado, es necesario realizar operaciones de interpolación continuamente y luego se realiza el control de velocidad y desplazamiento correspondiente.

Hoy en día, todas las funciones de control de los dispositivos de control numérico por computadora se implementan mediante software, y agregar funciones de control de contorno no aumentará los costos. Por lo tanto, excepto algunos sistemas de control especiales, los modernos dispositivos de control numérico por computadora tienen funciones de control de contorno.

Categorías y características de las máquinas herramienta CNC según dispositivos de accionamiento

1. Máquinas herramienta CNC de control en bucle abierto

Este tipo de máquina herramienta CNC de control no tiene Componente de detección de posición en el sistema de control, el componente de servoaccionamiento suele ser un motor paso a paso reactivo o un motor servo paso a paso híbrido. Cada vez que el sistema CNC envía un comando de alimentación, después de la amplificación de potencia del circuito de accionamiento, hace que el motor paso a paso gire en un ángulo y luego hace girar el tornillo a través del dispositivo reductor de engranajes, que se convierte en desplazamiento lineal de la parte móvil a través del mecanismo de tuerca de tornillo. La velocidad de movimiento y el desplazamiento de las partes móviles están determinados por la frecuencia y el número de pulsos de entrada. El flujo de información de este tipo de máquina herramienta CNC es unidireccional, es decir, después de enviar el pulso de alimentación, el valor de movimiento real ya no se retroalimenta, por lo que se denomina máquina herramienta CNC de control de bucle abierto.

La máquina herramienta CNC con sistema de control de bucle abierto tiene una estructura simple y de bajo costo. Sin embargo, el sistema no controla el desplazamiento real de las piezas móviles y no puede realizar la corrección de errores. Por lo tanto, la desaceleración del motor paso a paso, el error de ángulo de paso, los errores de transmisión de engranajes y tornillos, etc. afectarán la precisión de las piezas procesadas. El sistema de control de bucle abierto solo es adecuado para máquinas herramienta CNC pequeñas y medianas que no requieren una alta precisión de procesamiento, especialmente máquinas herramienta CNC simples y económicas.

2. Máquinas herramienta CNC con control de circuito cerrado

Las máquinas herramienta CNC con control de circuito cerrado instalan dispositivos de detección de desplazamiento lineal directamente en las partes móviles de la máquina herramienta para detectar directamente el desplazamiento real del banco de trabajo y transferir el valor de desplazamiento real medido se retroalimenta al dispositivo CNC, en comparación con el valor de desplazamiento del comando de entrada, y la diferencia se utiliza para controlar la máquina herramienta de modo que las piezas móviles se muevan de acuerdo con el desplazamiento real requerido. logrando en última instancia un movimiento y posicionamiento preciso de las piezas móviles. Teóricamente, la precisión del movimiento del sistema de circuito cerrado depende principalmente de la precisión de detección del dispositivo de detección y no tiene nada que ver con el error de la cadena de transmisión, por lo que su precisión de control es alta. La Figura 1-3 muestra el diagrama de bloques del sistema de máquinas herramienta CNC con control de circuito cerrado. En la figura, A es el sensor de velocidad y C es el sensor de desplazamiento lineal. Cuando el valor del comando de desplazamiento se envía al circuito de comparación de posición, si el banco de trabajo no se mueve, no hay retroalimentación. El valor del comando hace que el servomotor gire. La señal de retroalimentación de velocidad se envía al circuito de control de velocidad a través de A. el desplazamiento real del banco de trabajo se retroalimenta a través de C. Al regresar, se compara con el valor del comando de desplazamiento en el circuito de comparación de posición, y la diferencia obtenida después de la comparación se usa para el control de posición hasta que la diferencia llega a cero. Este tipo de máquina herramienta CNC controlada se denomina máquina herramienta CNC de control de circuito cerrado porque el banco de trabajo de la máquina herramienta está incluido en el enlace de control.

Las máquinas herramienta CNC con control de circuito cerrado tienen una alta precisión de posicionamiento, pero la depuración y el mantenimiento son difíciles, el sistema es complejo y el costo es alto.

3. Máquinas herramienta CNC con control de circuito semicerrado

Las máquinas herramienta CNC con control de circuito semicerrado están equipadas con dispositivos de detección de corriente de desplazamiento angular (como codificación fotoeléctrica) en el eje del servomotor o el tornillo de transmisión del dispositivo de máquina herramienta CNC, etc.), detecta indirectamente el desplazamiento real de la parte móvil detectando el ángulo de rotación del tornillo y luego lo devuelve al dispositivo CNC. y corrige el error. La velocidad del servomotor se puede detectar indirectamente a través del elemento de medición de velocidad A y el disco codificador fotoeléctrico B, para calcular el desplazamiento real del banco de trabajo, comparar este valor con el valor de comando y usar la diferencia para lograr el control. Dado que el banco de trabajo no está incluido en el circuito de control, se denomina máquina herramienta CNC de control de circuito semicerrado.

El sistema CNC de control de circuito semicerrado es más conveniente de depurar y tiene buena estabilidad. En la actualidad, la mayoría de los dispositivos de detección de ángulos y servomotores están diseñados en un solo cuerpo, lo que hace que la estructura sea más compacta.

4. Máquinas herramienta CNC de control híbrido

Combinando las características de los tres tipos de máquinas herramienta CNC anteriores, se forman las máquinas herramienta CNC de control híbrido. Las máquinas herramienta CNC de control híbrido son particularmente adecuadas para máquinas herramienta CNC grandes o pesadas. Dado que las máquinas herramienta CNC grandes o pesadas requieren altas velocidades de avance y una precisión muy alta, la inercia y el par de la cadena de transmisión son grandes si solo se utiliza un control de circuito cerrado completo. , La cadena de transmisión de la máquina herramienta y el banco de trabajo están todos colocados en un circuito de control de circuito cerrado, y la depuración de circuito cerrado es más complicada. Los sistemas de control híbridos se dividen en dos formas:

(1) Tipo de compensación de bucle abierto.

Su control básico utiliza un servomecanismo de bucle abierto de un motor paso a paso, con un circuito de corrección adicional. El error del sistema mecánico se corrige mediante la señal de retroalimentación del elemento de medición de desplazamiento lineal instalado en el banco de trabajo.

(2) Tipo de compensación en bucle semicerrado. Utiliza un método de control de circuito semicerrado para lograr un control de alta precisión y luego utiliza un elemento de medición de desplazamiento lineal instalado en el banco de trabajo para lograr una corrección de circuito cerrado completo para lograr la unidad de alta velocidad y alta precisión. Entre ellos, A es el elemento de medición de velocidad (como el generador de tacómetro), B es el elemento de medición de ángulo y C es el elemento de medición de desplazamiento lineal.