Macchine utensili CNC di precisione|Classificazione delle macchine utensili CNC - Classificazione tramite servo controllo
Macchine utensili CNC di precisione
(1) Controllo ad anello aperto delle macchine utensili CNCIl servo di alimentazione di questo tipo di macchina utensile è ad anello aperto, cioè non esiste alcun dispositivo di rilevamento e feedback. Generalmente, il suo motore di trasmissione è un motore passo a passo. La caratteristica principale del motore passo passo è che il motore ruota di un passo ogni volta che il circuito di controllo cambia il segnale dell'impulso di comando. Angolo di beccheggio, e il motore stesso ha la capacità di autobloccaggio.
Il segnale di comando di alimentazione emesso dal sistema di controllo numerico controlla il circuito di azionamento attraverso il distributore di impulsi, che controlla la quantità di spostamento delle coordinate modificando il numero di impulsi, controlla la velocità di spostamento modificando la frequenza dell'impulso e controlla lo spostamento modificando la sequenza di distribuzione dell'impulso. Direzione.
Pertanto, la caratteristica principale di questo metodo di controllo è un controllo comodo, una struttura semplice e un basso costo. Il flusso del segnale di comando inviato dal sistema di controllo numerico è unidirezionale, quindi non vi è un problema di stabilità del sistema di controllo, ma poiché l'errore della trasmissione meccanica non viene corretto tramite feedback, la precisione dello spostamento non è elevata.
Le prime macchine utensili CNC adottarono tutte questo metodo di controllo, ma il tasso di guasto era relativamente elevato. Attualmente, grazie al miglioramento del circuito di guida, è ancora ampiamente utilizzato. Soprattutto nel nostro paese, il sistema CNC economico generale e la trasformazione CNC delle vecchie apparecchiature utilizzano per lo più questo metodo di controllo. Inoltre, questo metodo di controllo può configurare un computer a singolo chip o a scheda singola come dispositivo di controllo numerico, riducendo così il costo dell'intero sistema.
(2) Controllo a circuito chiuso delle macchine utensili
Il servocomando di alimentazione di questo tipo di macchina utensile CNC funziona secondo la modalità di controllo a feedback a circuito chiuso. Il motore di trasmissione può utilizzare due tipi di servomotori, DC o AC, e deve configurare il feedback di posizione e di velocità, rilevando in qualsiasi momento lo spostamento effettivo delle parti mobili durante la lavorazione. Viene confrontata con il segnale di comando ottenuto dall'operazione di interpolazione, e la differenza viene usata come segnale di controllo del servo azionamento, per poi azionare il componente di spostamento per eliminare l'errore di spostamento.
A seconda della posizione di installazione dell'elemento di rilevamento del feedback di posizione e del dispositivo di feedback utilizzato, essa è suddivisa in due modalità di controllo: anello completamente chiuso e anello semi-chiuso.
(1) Controllo completamente a anello chiuso
Come mostrato nella figura, il dispositivo di retroazione di posizione adotta un elemento di rilevamento dello spostamento lineare (attualmente generalmente si utilizza un righello a griglia), che viene installato sulla sella della macchina utensile, cioè lo spostamento lineare delle coordinate della macchina utensile viene rilevato direttamente e il feedback dal motore alla sella della macchina utensile può essere eliminato. L'errore di trasmissione nell'intera catena meccanica di trasmissione viene ottenuto, per ottenere un'elevata precisione statica di posizionamento della macchina utensile.
Tuttavia, in tutto il circuito di controllo, le caratteristiche di attrito, la rigidità e l'altezza del gioco di molti collegamenti meccanici di trasmissione sono non lineari, e il tempo di risposta dinamico dell'intera catena di trasmissione meccanica è molto elevato rispetto al tempo di risposta elettrico. Questo comporta grandi difficoltà nella correzione della stabilità dell'intero sistema ad anello chiuso, e anche la progettazione e la regolazione del sistema sono piuttosto complesse. Pertanto, questo metodo di controllo a anello chiuso è utilizzato principalmente per macchine coordinate CNC e smerigliatrici di precisione CNC che richiedono alta precisione.
(2) Controllo a semi-anello chiuso
Come mostrato nella figura, il feedback di posizione adotta l'elemento di rilevamento dell'angolo di rotazione (attualmente utilizzato principalmente l'encoder), che viene installato direttamente all'estremità del servomotore o della vite di guida. Poiché la maggior parte dei collegamenti di trasmissione meccanici non è inclusa nell'anello chiuso del sistema, si chiama per ottenere caratteristiche di controllo relativamente stabili. L'errore meccanico della trasmissione, come la vite, non può essere corretto in alcun momento tramite feedback, ma il metodo software di compensazione del valore fisso può essere utilizzato per migliorarne la precisione. Attualmente, la maggior parte delle macchine utensili CNC adotta il metodo di controllo a semi-anello chiuso.
(3) Macchine utensili CNC a controllo ibrido
Le caratteristiche dei metodi di controllo sopra descritti possono essere concentrate selettivamente per formare uno schema di controllo misto. Come detto sopra, poiché il metodo di controllo ad anello aperto ha buona stabilità, basso costo e scarsa precisione, mentre il metodo di controllo a anello completo ha scarsa stabilità, per completarsi a vicenda e soddisfare i requisiti di controllo di alcune macchine utensili dovrebbe essere utilizzato un metodo di controllo ibrido. Esistono più tipi di compensazione ad anello aperto e semi-anello chiuso per la rugosità superficiale.