Herramientas CNC de precisión|Clasificación de máquinas herramienta CNC - Clasificación por control servo
Máquinas herramienta CNC de precisión
(1) Control en lazo abierto de máquinas herramienta CNCEl servo de alimentación de este tipo de máquina-herramienta es de lazo abierto, es decir, no hay dispositivo de detección y retroalimentación. Generalmente, su motor de accionamiento es un motor paso a paso. La característica principal del motor paso a paso es que el motor gira un paso cada vez que el circuito de control cambia la señal de pulso de comando. y el propio motor tiene capacidad de autobloqueo.
La señal de comando de alimentación emitida por el sistema de control numérico controla el circuito de accionamiento a través del distribuidor de pulsos, que controla la cantidad de desplazamiento de coordenadas cambiando el número de pulsos, controla la velocidad de desplazamiento cambiando la frecuencia del pulso y controla el desplazamiento cambiando la secuencia de distribución del pulso. dirección.
Por lo tanto, la característica más importante de este método de control es un control conveniente, estructura sencilla y bajo precio. El flujo de señal de mando enviado por el sistema de control numérico es unidireccional, por lo que no existe un problema de estabilidad del sistema de control, pero dado que el error de la transmisión mecánica no se corrige mediante retroalimentación, la precisión del desplazamiento no es alta.
Las primeras máquinas herramienta CNC adoptaron este método de control, pero la tasa de fallo era relativamente alta. Actualmente, gracias a la mejora del circuito de conducción, sigue utilizándose ampliamente. Especialmente en nuestro país, el sistema CNC económico general y la transformación CNC de equipos antiguos utilizan principalmente este método de control. Además, este método de control puede configurar un ordenador de un solo chip o un ordenador de placa única como dispositivo de control numérico, lo que reduce el coste de todo el sistema.
(2) Control en lazo cerrado de máquinas-herramienta
El servo de alimentación de este tipo de máquina herramienta CNC funciona según el modo de control de retroalimentación en lazo cerrado. El motor de accionamiento puede utilizar dos tipos de servomotores, DC o AC, y necesita configurar la retroalimentación de posición y la retroalimentación de velocidad, y detectar el desplazamiento real de las piezas móviles en cualquier momento durante el procesamiento. Se compara con la señal de comando obtenida por la operación de interpolación, y la diferencia se utiliza como señal de control del servo accionamiento, y luego acciona el componente de desplazamiento para eliminar el error de desplazamiento.
Según la posición de instalación del elemento de detección de retroalimentación de posición y el dispositivo de retroalimentación utilizado, se divide en dos modos de control: lazo cerrado completo y lazo semicerrado.
(1) Control en lazo cerrado completo
Como se muestra en la figura, el dispositivo de retroalimentación de posición adopta un elemento de detección de desplazamiento lineal (actualmente se utiliza generalmente una regla de rejilla), que se instala en la silla de la máquina-herramienta, es decir, el desplazamiento lineal de las coordenadas de la máquina-herramienta se detecta directamente, y la retroalimentación del motor hacia la silla de la máquina-herramienta puede eliminarse. Se obtiene el error de transmisión en toda la cadena mecánica de transmisión, para obtener una alta precisión estática en el posicionamiento de la máquina-herramienta.
Sin embargo, en todo el circuito de control, las características de fricción, rigidez y espacio libre de muchos eslabones mecánicos de transmisión son no lineales, y el tiempo de respuesta dinámico de toda la cadena de transmisión mecánica es muy grande en comparación con el tiempo de respuesta eléctrico. Esto dificulta mucho la corrección de estabilidad de todo el sistema de lazo cerrado, y el diseño y ajuste del sistema también son bastante complicados. Por lo tanto, este método de control de lazo cerrado completo se utiliza principalmente para máquinas de coordenadas CNC y rectificadoras de precisión CNC que requieren alta precisión.
(2) Control en lazo semicerrado
Como se muestra en la figura, la retroalimentación de posición adopta el elemento de detección de ángulo de rotación (actualmente se utiliza principalmente), que se instala directamente en el extremo del servomotor o del tornillo de plomo. Dado que la mayoría de los enlaces mecánicos de transmisión no están incluidos en el circuito cerrado del sistema, se llama para obtener características de control relativamente estables. El error mecánico de la transmisión, como el tornillo de avance, no puede corregirse en ningún momento mediante retroalimentación, pero el método de compensación de valor fijo por software puede utilizarse para mejorar adecuadamente su precisión. Actualmente, la mayoría de las máquinas herramienta CNC adoptan el método de control en lazo semicerrado.
(3) Máquinas herramienta CNC de control híbrido
Las características de los métodos de control anteriores pueden concentrarse selectivamente para formar un esquema de control mixto. Como se mencionó antes, dado que el método de control en lazo abierto tiene buena estabilidad, bajo coste y baja precisión, mientras que el método de control en lazo cerrado completo tiene baja estabilidad, para complementarse mutuamente y cumplir con los requisitos de control de algunas máquinas-herramienta, debe emplearse un método de control híbrido. Existen más compensaciones de lazo abierto y de compensación semicerrada para la rugosidad superficial.