Machines-outils CNC de précision|Classification des machines-outils CNC - Classification par servocommande

(1) Contrôle en boucle ouverte des machines-outils CNC
Le servomoteur d’alimentation de ce type de machine-outil est en boucle ouverte, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de dispositif de détection et de retour d’information. Généralement, son moteur d’entraînement est un moteur pas à pas. La principale caractéristique du moteur pas à pas est que le moteur tourne d’un pas chaque fois que le circuit de commande modifie le signal d’impulsion de commande. angle de tangage, et le moteur lui-même a une capacité d’autobloquement.
Le signal de commande d’alimentation émis par le système de commande numérique contrôle le circuit d’entraînement par l’intermédiaire du distributeur d’impulsions, qui contrôle la quantité de déplacement des coordonnées en modifiant le nombre d’impulsions, contrôle la vitesse de déplacement en modifiant la fréquence de l’impulsion et contrôle le déplacement en modifiant la séquence de distribution de l’impulsion. direction.
Par conséquent, la plus grande caractéristique de cette méthode de contrôle est un contrôle pratique, une structure simple et un prix bas. Le flux de signal de commande envoyé par le système de commande numérique est unidirectionnel, il n’y a donc pas de problème de stabilité du système de contrôle, mais parce que l’erreur de la transmission mécanique n’est pas corrigée par rétroaction, la précision de déplacement n’est pas élevée.
Les premières machines-outils CNC ont toutes adopté cette méthode de contrôle, mais le taux d’échec était relativement élevé. À l’heure actuelle, en raison de l’amélioration du circuit de conduite, il est encore largement utilisé. Surtout dans notre pays, le système CNC économique général et la transformation CNC des anciens équipements utilisent principalement cette méthode de contrôle. De plus, cette méthode de contrôle peut configurer un ordinateur à puce unique ou un ordinateur à carte unique en tant que dispositif de commande numérique, ce qui réduit le prix de l’ensemble du système.
(2) Contrôle en boucle fermée des machines-outils
Le servomoteur d’alimentation de ce type de machine-outil CNC fonctionne selon le mode de contrôle de rétroaction en boucle fermée. Le moteur d’entraînement peut utiliser deux types de servomoteurs, CC ou CA, et doit configurer le retour de position et le retour de vitesse, et détecter le déplacement réel des pièces mobiles à tout moment pendant le traitement. Il est comparé au signal de commande obtenu par l’opération d’interpolation, et la différence est utilisée comme signal de commande du servomoteur, puis entraîne le composant de déplacement pour éliminer l’erreur de déplacement.
En fonction de la position d’installation de l’élément de détection de retour de position et du dispositif de retour utilisé, il est divisé en deux modes de contrôle : boucle fermée complète et boucle semi-fermée.
(1) Contrôle en boucle entièrement fermée
Comme le montre la figure, le dispositif de retour de position adopte un élément de détection de déplacement linéaire (à l’heure actuelle, une règle à réseau est généralement utilisée), qui est installé sur la selle de la machine-outil, c’est-à-dire que le déplacement linéaire des coordonnées de la machine-outil est directement détecté et que la rétroaction du moteur à la selle de la machine-outil peut être éliminée. L’erreur de transmission dans l’ensemble de la chaîne de transmission mécanique est obtenue, de manière à obtenir une grande précision de positionnement statique de la machine-outil.
Cependant, dans l’ensemble de la boucle de commande, les caractéristiques de frottement, la rigidité et le dégagement de nombreux maillons de transmission mécanique ne sont pas linéaires, et le temps de réponse dynamique de l’ensemble de la chaîne de transmission mécanique est très important par rapport au temps de réponse électrique. Cela pose une grande difficulté à la correction de la stabilité de l’ensemble du système en boucle fermée, et la conception et le réglage du système sont également assez compliqués. Par conséquent, cette méthode de contrôle en boucle fermée est principalement utilisée pour les machines de coordonnées CNC et les meuleuses de précision CNC qui nécessitent une grande précision.
(2) Contrôle en boucle semi-fermée
Comme le montre la figure, le retour de position adopte l’élément de détection d’angle de rotation (l’encodeur est principalement utilisé à l’heure actuelle), qui est directement installé à l’extrémité du servomoteur ou de la vis-mère. Étant donné que la plupart des liaisons de transmission mécaniques ne sont pas incluses dans la boucle fermée du système, il est appelé à obtenir des caractéristiques de contrôle relativement stables. L’erreur de transmission mécanique telle que la vis-mère ne peut être corrigée à aucun moment par retour d’information, mais la méthode de compensation logicielle à valeur fixe peut être utilisée pour améliorer sa précision de manière appropriée. À l’heure actuelle, la plupart des machines-outils CNC adoptent la méthode de contrôle en boucle semi-fermée.
(3) Machines-outils CNC à commande hybride
Les caractéristiques des méthodes de contrôle ci-dessus peuvent être concentrées de manière sélective pour former un schéma de contrôle mixte. Comme mentionné ci-dessus, étant donné que la méthode de contrôle en boucle ouverte a une bonne stabilité, un faible coût et une faible précision, tandis que la méthode de contrôle en boucle fermée complète a une faible stabilité, afin de se compléter et de répondre aux exigences de contrôle de certaines machines-outils, une méthode de contrôle hybride doit être utilisée. Il existe davantage de type de compensation en boucle ouverte et de type de compensation en boucle semi-fermée pour la rugosité de surface.