CNC 공작기계의 분류 및 주요 기능적 특성

CNC 공작기계는 기계가공산업에 있어서 중요한 장비입니다. 그렇다면 CNC 공작기계의 분류는 무엇이며 각각의 기능적 특성은 무엇인지 알고 싶으신가요? 다음은 제가 추천해드리는 CNC공작기계의 분류와 주요기능 및 특징입니다.

가공방법에 따른 CNC 공작기계의 분류 및 특성

1. 금속절삭용 CNC 공작기계

전통적인 터닝, 밀링, 드릴링, 연삭 및 기어 가공 해당 CNC 공작 기계에는 CNC 선반, CNC 밀링 머신, CNC 드릴링 머신, CNC 그라인더, CNC 기어 가공 공작 기계 등이 포함됩니다. 이러한 CNC 공작 기계는 가공 기술과 특정 제어 방법이 매우 다르지만 공작 기계의 동작과 움직임은 모두 디지털 방식으로 제어되어 높은 생산성과 자동화를 제공합니다.

일반 CNC 공작기계에 공구 매거진과 공구 교환 장치가 장착되어 CNC 머시닝센터 공작기계로 변신합니다. 머시닝 센터 공작 기계는 일반 CNC 공작 기계의 자동화 및 생산 효율성을 더욱 향상시킵니다. 예를 들어, CNC 밀링 머신에 대용량 공구 매거진과 자동 공구 교환 장치를 추가하여 밀링, 보링 및 드릴링 머시닝 센터를 구성하면 공작물을 한 번 클램핑한 후 4면 또는 5면을 가공할 수 있습니다. 상자 부품 가공에는 밀링, 보링, 드릴링, 확장, 리밍 및 태핑 등이 포함되며 특히 상자 부품 가공에 적합합니다. 머시닝 센터 공작 기계는 공작물의 다중 설치로 인한 위치 결정 오류를 효과적으로 방지하고 공작 기계 수와 바닥 공간을 줄이고 보조 시간을 단축하며 생산 효율성과 가공 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.

2. 특수 가공 CNC 공작 기계

CNC 공작 기계 절단 외에도 CNC 기술은 CNC 와이어 EDM 공작 기계, CNC EDM 성형 공작 기계 및 CNC에도 널리 사용됩니다. 플라즈마 아크 기계 절단 공작 기계, CNC 화염 절단 공작 기계 및 CNC 레이저 가공 공작 기계 등

3. 판금 가공용 CNC 공작 기계

금속 판금 가공에 사용되는 일반적인 CNC 공작 기계에는 CNC 프레스, CNC 전단 기계 및 CNC 벤딩 기계가 포함됩니다.

최근 몇 년 동안 CNC 기술은 CNC 다좌표 측정기, 자동 플로터, 산업용 로봇 등 다른 기계 장비에도 널리 사용되었습니다.

제어 운동 궤적에 따른 CNC 공작기계의 분류 및 특징

1. 포인트 제어 CNC 공작기계

포인트 제어 CNC 공작기계의 특징은 공작 기계의 움직이는 부분은 이동 및 위치 지정 프로세스 중에 아무런 처리 없이 한 위치에서 다른 위치로 정확한 위치 지정만 달성할 수 있습니다. 공작기계 CNC 시스템은 스트로크 끝점의 좌표값만 제어하고 점 사이의 동작 궤적을 제어하지 않습니다. 따라서 여러 좌표축의 이동 사이에는 연결이 없습니다. 여러 좌표가 동시에 목표점을 향해 이동할 수도 있고, 각 좌표가 개별적으로 순차적으로 이동할 수도 있습니다.

이러한 유형의 CNC 공작 기계에는 주로 CNC 좌표 보링 기계, CNC 드릴링 기계, CNC 펀치 기계, CNC 스폿 용접 기계 등이 포함됩니다. 포인트 제어 CNC 공작 기계용 CNC 장치를 포인트 CNC 장치라고 합니다.

2. 선형 제어 CNC 공작 기계

선형 제어 CNC 공작 기계는 공구나 작업대를 제어하여 적절한 이송 속도로 좌표축과 평행한 방향으로 선형으로 이동하고 절단할 수 있습니다. . 가공 중에는 절삭 조건에 따라 이송 속도가 일정 범위 내에서 달라질 수 있습니다.

선형 제어 기능을 갖춘 간단한 CNC 선반에는 두 개의 좌표축만 있고 경로 축을 처리할 수 있습니다. 선형 제어 CNC 밀링 머신에는 3개의 좌표축이 있으며 평면 밀링에 사용할 수 있습니다. 현대의 복합 공작 기계는 CNC 피드 서보 시스템을 사용하여 드릴링 및 보링을 위한 축 피드를 위한 다축 상자로 파워 헤드를 구동합니다. 이는 선형 제어 CNC 공작 기계로도 간주될 수 있습니다.

CNC 보링 및 밀링 기계, 머시닝 센터와 같은 공작 기계는 특정 범위 내에서 각 좌표 방향의 이송 속도를 조정할 수 있으며 점 제어 처리 기능과 선형 제어 처리 기능을 모두 갖추고 있어야 합니다. 점/선형 제어 기능을 갖춘 CNC 공작기계입니다.

3. 윤곽 제어 CNC 공작 기계

윤곽 제어 CNC 공작 기계는 둘 이상의 이동에 대한 변위와 속도를 지속적으로 제어할 수 있으므로 결과적인 평면이나 공간이 동작할 수 있습니다. 궤도는 부품 개요의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 공작 기계의 움직이는 부분의 시작점과 끝점 좌표를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 전체 가공 윤곽의 각 지점의 속도와 변위를 제어하여 공작물을 필요한 윤곽 모양으로 가공할 수 있습니다.

일반적으로 사용되는 CNC 선반, CNC 밀링 머신, CNC 연삭기는 전형적인 윤곽 제어 CNC 공작 기계입니다.

CNC 화염 절단기, EDM 기계 및 CNC 플로터도 윤곽 제어 시스템을 사용합니다. 형상 제어 시스템은 점/선형 제어 시스템보다 구조가 더 복잡하며, 가공 과정에서 보간 작업이 계속 수행되고 그에 따른 속도 및 변위 제어가 수행됩니다.

요즘 컴퓨터 수치 제어 장치의 제어 기능은 모두 소프트웨어로 구현되어 윤곽 제어 기능을 추가해도 비용이 증가하지 않습니다. 따라서 몇 가지 특수 제어 시스템을 제외하고 현대 컴퓨터 수치 제어 장치에는 윤곽 제어 기능이 있습니다.

구동 장치에 따른 CNC 공작 기계의 분류 및 특성

1. 개방 루프 제어 CNC 공작 기계

이러한 유형의 제어 CNC 공작 기계에는 제어 시스템의 위치 감지 구성 요소에서 서보 드라이브 구성 요소는 일반적으로 반응성 스테퍼 모터 또는 하이브리드 서보 스테퍼 모터입니다. CNC 시스템이 피드 명령을 보낼 때마다 구동 회로의 전력 증폭 후 스테퍼 모터를 구동하여 각도만큼 회전한 다음 기어 감속 장치를 통해 나사를 회전시켜 선형 변위로 변환합니다. 나사 너트 메커니즘을 통해 움직이는 부분. 움직이는 부분의 이동 속도와 변위는 입력 펄스의 주파수와 수에 따라 결정됩니다. 이러한 유형의 CNC 공작 기계의 정보 흐름은 단방향입니다. 즉, 피드 펄스가 전송된 후 실제 이동 값은 더 이상 피드백되지 않으므로 개방 루프 제어 CNC 공작 기계라고 합니다.

개 루프 제어 시스템 CNC 공작 기계는 구조가 간단하고 비용이 저렴합니다. 그러나 시스템은 움직이는 부품의 실제 변위를 모니터링하지 않으며 오류 수정을 수행할 수 없습니다. 따라서 스테퍼 모터의 스텝 이탈, 스텝 각도 오류, 기어 및 나사 전달 오류 등이 가공 부품의 정확도에 영향을 미칩니다. 개방 루프 제어 시스템은 높은 가공 정확도가 필요하지 않은 중소형 CNC 공작 기계, 특히 간단하고 경제적인 CNC 공작 기계에만 적합합니다.

2. 폐루프 제어 CNC 공작기계

폐루프 제어 CNC 공작기계는 공작기계의 가동부에 선형 변위 검출 장치를 직접 설치해 실제 변위를 직접 검출한다. 실제 변위값을 입력된 지령 변위값과 비교하여 CNC 장치에 피드백하고, 그 차이를 이용하여 실제 요구 변위에 따라 움직이는 부품이 움직이도록 공작기계를 제어하며, 궁극적으로 움직이는 부품의 정확한 움직임과 위치 지정을 달성합니다. 이론적으로 폐쇄 루프 시스템의 모션 정확도는 주로 감지 장치의 감지 정확도에 따라 달라지며 전송 체인의 오류와는 아무런 관련이 없으므로 제어 정확도가 높습니다. 그림 1-3은 폐쇄 루프 제어 CNC 공작 기계의 시스템 블록 다이어그램을 보여줍니다. 그림에서 A는 속도 센서이고 C는 선형 변위 센서입니다. 변위 명령값을 위치 비교 회로에 보낼 때 작업대가 움직이지 않으면 피드백이 없습니다. 명령값은 A를 통해 속도 제어 회로에 보내집니다. 실제 작업대의 변위는 C를 통해 피드백됩니다. 다시 돌아가 위치 비교 회로에서 변위 명령값과 비교되며, 비교 후 얻은 차이는 차이가 0이 될 때까지 위치 제어에 사용됩니다. 이러한 유형의 제어형 CNC 공작 기계는 공작 기계 작업대가 제어 링크에 포함되어 있기 때문에 폐쇄 루프 제어 CNC 공작 기계라고 합니다.

폐쇄 루프 제어 CNC 공작 기계는 위치 정확도가 높지만 디버깅 및 유지 관리가 어렵고 시스템이 복잡하며 비용이 높습니다.

3. 반폐쇄루프 제어 CNC 공작기계

반폐쇄루프 제어 CNC 공작기계에는 각변위 전류 감지 장치(예: 광전 인코딩)가 장착되어 있습니다. ​서보모터의 샤프트나 CNC공작기계의 전동나사 등)의 회전각도를 검출하여 움직이는 부분의 실제 변위를 간접적으로 검출한 후 다시 CNC장치로 피드백합니다. , 오류를 수정합니다. 서보 모터의 속도는 속도 측정 요소 A와 광전 인코더 디스크 B를 통해 간접적으로 감지되어 작업대의 실제 변위를 계산하고 이 값을 명령 값과 비교한 후 그 차이를 사용하여 제어할 수 있습니다. 작업대는 제어 루프에 포함되지 않으므로 반폐쇄 루프 제어 CNC 공작 기계라고 합니다.

반폐쇄 루프 제어 CNC 시스템은 디버깅이 더 편리하고 안정성이 좋습니다. 현재 대부분의 각도 감지 장치와 서보 모터가 일체형으로 설계되어 구조가 더욱 컴팩트해졌습니다.

4. 하이브리드 제어 CNC 공작 기계

위의 세 가지 CNC 공작 기계의 특성을 결합하여 하이브리드 제어 CNC 공작 기계가 형성됩니다. 하이브리드 제어 CNC 공작 기계는 대형 또는 무거운 CNC 공작 기계에 특히 적합합니다. 대형 또는 무거운 CNC 공작 기계는 높은 이송 속도와 매우 높은 정밀도를 요구하므로 전체 폐쇄 루프 제어만 사용하는 경우 전송 체인 관성과 토크가 큽니다. , 공작 기계 전송 체인과 작업대는 모두 폐쇄 루프 제어 루프에 배치되며 폐쇄 루프 디버깅은 더 복잡합니다. 하이브리드 제어 시스템은 두 가지 형태로 구분됩니다:

(1) 개방 루프 보상 유형.

기본 제어는 추가 보정 회로와 함께 스테퍼 모터의 개방 루프 서보 메커니즘을 사용합니다. 작업대에 설치된 선형 변위 측정 요소의 피드백 신호를 이용하여 기계 시스템의 오류를 수정합니다.

(2) 반폐쇄 루프 보상 유형. 반 폐쇄 루프 제어 방법을 사용하여 고정밀 제어를 달성한 다음 작업대에 설치된 선형 변위 측정 요소를 사용하여 완전 폐쇄 루프 보정을 달성하여 고속 및 고정밀의 통일성을 달성합니다. 그 중 A는 속도 측정 요소(예: 타코미터 생성기), B는 각도 측정 요소, C는 선형 변위 측정 요소입니다.

다음 사항에 관심이 있을 수도 있습니다.

1. CNC 선반 방문 경험

2. CNC 교육 보고서 샘플

3. CNC 선반 이력서 샘플

4. CNC 선반 경험

5. CNC 공작기계 교육 보고서 샘플

6. CNC 공작기계 인턴십 경험