Macchine utensili CNC di precisione|Classificazione delle macchine utensili CNC - Classificazione per servocomando

(1) Controllo ad anello aperto di macchine utensili CNC
Il servoazionamento di avanzamento di questo tipo di macchina utensile è ad anello aperto, ovvero non esiste un dispositivo di rilevamento e feedback. Generalmente, il suo motore di azionamento è un motore passo-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 capacità autobloccante.
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 più grande caratteristica di questo metodo di controllo è il controllo conveniente, la struttura semplice e il prezzo basso. Il flusso del segnale di comando inviato dal sistema di controllo numerico è unidirezionale, quindi non vi è alcun problema di stabilità del sistema di controllo, ma poiché l'errore della trasmissione meccanica non viene corretto dal feedback, la precisione dello spostamento non è elevata.
Le prime macchine utensili CNC adottavano tutte questo metodo di controllo, ma il tasso di guasto era relativamente alto. Attualmente, a causa del miglioramento del circuito di guida, è ancora ampiamente utilizzato. Soprattutto nel nostro paese, il sistema CNC economico generale e la trasformazione CNC di vecchie apparecchiature utilizzano principalmente questo metodo di controllo. Inoltre, questo metodo di controllo può configurare un computer a chip singolo o un computer a scheda singola come dispositivo di controllo numerico, il che riduce il prezzo dell'intero sistema.
(2) Controllo ad anello chiuso di macchine utensili
Il servoazionamento di avanzamento di questo tipo di macchina utensile CNC funziona secondo la modalità di controllo del feedback ad anello chiuso. Il motore di azionamento può utilizzare due tipi di servomotori, CC o CA, e deve configurare il feedback di posizione e il feedback di velocità e rilevare lo spostamento effettivo delle parti mobili in qualsiasi momento durante l'elaborazione. Viene confrontato con il segnale di comando ottenuto dall'operazione di interpolazione e la differenza viene utilizzata come segnale di controllo del servoazionamento, quindi aziona 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, è suddiviso in due modalità di controllo: anello completamente chiuso e anello semichiuso.
(1) Controllo ad anello completamente chiuso
Come mostrato in figura, il dispositivo di feedback della posizione adotta un elemento di rilevamento dello spostamento lineare (attualmente viene generalmente utilizzato un righello a griglia), che viene installato sulla sella della macchina utensile, ovvero lo spostamento lineare delle coordinate della macchina utensile viene rilevato direttamente e il feedback dal motore alla sella della macchina utensile può essere eliminato. Si ottiene l'errore di trasmissione in tutta la catena di trasmissione meccanica, in modo da ottenere un'elevata precisione di posizionamento statico della macchina utensile.
Tuttavia, nell'intero circuito di controllo, le caratteristiche di attrito, la rigidità e il gioco di molti collegamenti di trasmissione meccanica non sono lineari e il tempo di risposta dinamica dell'intera catena di trasmissione meccanica è molto grande rispetto al tempo di risposta elettrica. Ciò comporta una grande difficoltà per la correzione della stabilità dell'intero sistema ad anello chiuso e anche la progettazione e la regolazione del sistema sono piuttosto complicate. Pertanto, questo metodo di controllo ad anello completamente chiuso viene utilizzato principalmente per macchine a coordinate CNC e rettificatrici di precisione CNC che richiedono un'elevata precisione.
(2) Controllo ad anello semichiuso
Come mostrato in figura, il feedback di posizione adotta l'elemento di rilevamento dell'angolo di rotazione (attualmente viene utilizzato principalmente l'encoder), che è installato direttamente all'estremità del servomotore o della madrevite. Poiché la maggior parte dei collegamenti di trasmissione meccanica non sono inclusi nell'anello chiuso del sistema, è chiamato per ottenere caratteristiche di controllo relativamente stabili. L'errore di trasmissione meccanica come la vite di comando non può essere corretto in nessun momento attraverso il feedback, ma il metodo di compensazione del valore fisso del software può essere utilizzato per migliorarne adeguatamente la precisione. Attualmente, la maggior parte delle macchine utensili CNC adotta un metodo di controllo ad anello semichiuso.
(3) Macchine utensili CNC a controllo ibrido
Le caratteristiche dei metodi di controllo di cui sopra possono essere concentrate selettivamente per formare uno schema di controllo misto. Come accennato in precedenza, poiché il metodo di controllo ad anello aperto ha una buona stabilità, un basso costo e una scarsa precisione, mentre il metodo di controllo ad anello completamente chiuso ha una scarsa stabilità, al fine di completarsi a vicenda e soddisfare i requisiti di controllo di alcune macchine utensili, è necessario utilizzare un metodo di controllo ibrido. Esistono più tipi di compensazione ad anello aperto e tipi di compensazione ad anello semichiuso per la rugosità superficiale.