什麽是數控機床的(de)分類
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- 發布時間：2021-07-20
【概要描述】數控車床的(de)特點是加工精度高(gāo)，産品質量穩定性好;生産效率高(gāo);自(zì)動化程度高(gāo)，勞動強度低(dī);控制複雜，維護成本高(gāo)。數控車床一(yī)般應用于精度較高(gāo)、大批量生産的(de)零件。數控機床結構設計采用了必要的(de)措施以及具有機電結合的(de)特點決定的(de)。首先是在結構上引入了滾珠絲杠螺母機構、各種消除間隙結構等，使機械傳動的(de)誤差盡可(kě)能小;其次是采用了軟件精度補償技術，使機械誤差進一(yī)步減小;第三是用程序控制加工，減少了人為(wèi)因素對加工精度的(de)影響。這些措施不僅保證了較高(gāo)的(de)加工精度，同時還保持了較高(gāo)的(de)質量穩定性那麽數控機床的(de)分類是怎樣的(de)呢(ne)?
什麽是數控機床的(de)分類
【概要描述】數控車床的(de)特點是加工精度高(gāo)，産品質量穩定性好;生産效率高(gāo);自(zì)動化程度高(gāo)，勞動強度低(dī);控制複雜，維護成本高(gāo)。數控車床一(yī)般應用于精度較高(gāo)、大批量生産的(de)零件。數控機床結構設計采用了必要的(de)措施以及具有機電結合的(de)特點決定的(de)。首先是在結構上引入了滾珠絲杠螺母機構、各種消除間隙結構等，使機械傳動的(de)誤差盡可(kě)能小;其次是采用了軟件精度補償技術，使機械誤差進一(yī)步減小;第三是用程序控制加工，減少了人為(wèi)因素對加工精度的(de)影響。這些措施不僅保證了較高(gāo)的(de)加工精度，同時還保持了較高(gāo)的(de)質量穩定性那麽數控機床的(de)分類是怎樣的(de)呢(ne)?
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數控機床的(de)分類
數控車床的(de)特點是加工精度高(gāo)，産品質量穩定性好;生産效率高(gāo);自(zì)動化程度高(gāo)，勞動強度低(dī);控制複雜，維護成本高(gāo)。數控車床一(yī)般應用于精度較高(gāo)、大批量生産的(de)零件。數控機床結構設計采用了必要的(de)措施以及具有機電結合的(de)特點決定的(de)。首先是在結構上引入了滾珠絲杠螺母機構、各種消除間隙結構等，使機械傳動的(de)誤差盡可(kě)能小;其次是采用了軟件精度補償技術，使機械誤差進一(yī)步減小;第三是用程序控制加工，減少了人為(wèi)因素對加工精度的(de)影響。這些措施不僅保證了較高(gāo)的(de)加工精度，同時還保持了較高(gāo)的(de)質量穩定性那麽數控機床的(de)分類是怎樣的(de)呢(ne)?
一(yī)、數控機床按加工工藝分類：
(1)一(yī)般數控機床。這類機床和(hé)傳統的(de)通用機床種類一(yī)樣，有數控的(de)車、銑、 镗、鑽、磨床等等， 而且每一(yī)種又有很多品種，例如(rú)數控銑床中就有立銑、卧銑、工具銑、龍門銑等。這類機床的(de)工藝可(kě)能性和(hé)通用機床相似，所不同的(de)是它能加工複雜形狀的(de)零件。
(2)多坐标數控機床。有些複雜形狀的(de)零件，用三坐标的(de)數控機床還是無法加工，如(rú)螺旋槳、飛(fēi)機曲面零件的(de)加工等，需要三個以上坐标的(de)合成運動才能加工出所需形狀。于是出現了多坐标的(de)數控機床，其特點是數控裝置控制的(de)軸數較多，機床結構也比較複雜，其坐标軸數通常取決于加工零件的(de)工藝要求。現在常用的(de)是4，5，6坐标的(de)數控機床。
(3)數控加工中心機床。這類機床是在一(yī)般數控機床的(de)基礎上發展起來的(de)。它是在一(yī)般數控機床上加裝一(yī)個刀庫(可(kě)容納10-100多把刀具)和(hé)自(zì)動換刀裝置而構成的(de)一(yī)種帶自(zì)動換刀裝置的(de)數控機床(又稱多工序數控機床或镗銑類加工中心，習慣上簡稱為(wèi)加工中心——Machining Center)， 這使數控機床更進一(yī)步地(dì)向自(zì)動化和(hé)高(gāo)效化方向發展 。
數控加工中心機床和(hé)一(yī)般數控機床的(de)區别是:工件經一(yī)次裝夾後,數控裝置就能控制機床自(zì)動地(dì)更換刀具，連續地(dì)對工件各加工面自(zì)動地(dì)完成銑 ( 車 ) 、镗、鑽、鉸及攻絲等多工序加工。這類機床大多是以镗銑為(wèi)主的(de)，主要用來加工箱體零件。它和(hé)一(yī)般的(de)數控機床相比具有如(rú)下優點：
① 減少機床台數, 便于管理(lǐ)，對于多工序的(de)零件隻要一(yī)台機床就能完成全部加工，并可(kě)以減少半成品的(de)庫存量;
② 由于工件隻要一(yī)次裝夾，因此減少了由于多次安裝造成的(de)定位誤差，可(kě)以依靠機床精度來保證加工質量;
③ 工序集中，減少了輔助時間，提高(gāo)了生産率;
④ 由于零件在一(yī)台機床上一(yī)次裝夾就能完成多道(dào)工序加工，所以大大減少了專用工夾具的(de)數量，進一(yī)步縮短(duǎn)了生産準備時間。
由于數控加工中心機床的(de)優點很多，深受用戶歡迎，因此在數控機床生産中占有很重要的(de)地(dì)位。
另外還有一(yī)類加工中心，是在車床基礎上發展起來的(de)，以軸類零件為(wèi)主要加工對象。除可(kě)進行車削、镗削外，還可(kě)以進行端面和(hé)周面上任意部位的(de)鑽削、銑削和(hé)攻絲加工。這類加工中心也設有刀庫，可(kě)安裝4-12把刀具，習慣上稱此類機床為(wèi)車削中心(TC：Turning Center) 。
數控機床的(de)分類
二、數控機床的(de)按運動軌迹分類：
按照能夠控制的(de)刀具與工件間相對運動的(de)軌迹，可(kě)将數控機床分為(wèi)點位控制數控機床、點位直線控制數控機床、輪廓控制數控機床等。現分述如(rú)下：
(1) 點位控制數控機床。 這類機床的(de)數控裝置隻能控制機床移動部件從一(yī)個位置 ( 點 ) 精确地(dì)移動到另一(yī)個位置 ( 點 ) ，即僅控制行程終點的(de)坐标值，在移動過程中不進行任何切削加工，至于兩相關點之間的(de)移動速度及路線則取決于生産率。為(wèi)了在精确定位的(de)基礎上有盡可(kě)能高(gāo)的(de)生産率，所以兩相關點之間的(de)移動先是以快速移動到接近新的(de)位置，然後降速 1-3 級，使之慢速趨近定位點，以保證其定位精度。
這類機床主要 數控坐标镗床、數控鑽床、數控沖床和(hé)數控測量機等，其相應的(de)數控裝置稱之為(wèi)點位控制裝置。
(2) 點位直線控制數控機床。 這類機床工作時，不僅要控制兩相關點之間的(de)位置 (即距離(lí))，還要控制兩相關點之間的(de)移動速度和(hé)路線(即軌迹)。其路線一(yī)般都由和(hé)各軸線平行的(de)直線段組成。它和(hé)點位控制數控機床的(de)區别在于：當機床的(de)移動部件移動時，可(kě)以沿一(yī)個坐标軸的(de)方向(一(yī)般地(dì)也可(kě)以沿45°斜線進行切削，但不能沿任意斜率的(de)直線切削)進行切削加工，而且其輔助功能比點位控制的(de)數控機床多，例如(rú)，要增加主軸轉速控制、循環進給加工、刀具選擇等功能。
這類機床主要有簡易數控車床、數控镗銑床和(hé)數控加工中心等。相應的(de)數控裝置稱之為(wèi)點位直線控制裝置。
(3) 輪廓控制數控機床。這類機床的(de)控制裝置能夠同時對兩個或兩個以上的(de)坐标軸進行連續控制。加工時不僅要控制起點和(hé)終點，還要控制整個加工過程中每點的(de)速度和(hé)位置，使機床加工出符合圖紙要求的(de)複雜形狀的(de)零件。它的(de)輔助功能亦比較齊全。
三、數控機床的(de)按伺服系統的(de)控制方式分類
數控機床按照對被控制量有無檢測反饋裝置可(kě)以分為(wèi)開環和(hé)閉環兩種。在閉環系統中，根據測量裝置安放的(de)位置又可(kě)以将其分為(wèi)全閉環和(hé)半閉環兩種。在開環系統的(de)基礎上，還發展了一(yī)種開環補償型數控系統。
數控裝置發出信号的(de)流程是單向的(de)，所以不存在系統穩定性問題。也正是由于信号的(de)單向流程,它對 機床移動部件的(de)實際位置不作檢驗，所以機床加工精度不高(gāo)，其精度主要取決于伺服系統的(de)性能。 工作過程是: 輸入的(de)數據經過數控裝置運算分配出指令脈沖,通過伺服機構(伺服元件常為(wèi)步進電機)使被控工作台移動。
這種機床工作比較穩定、反應迅速、調試方便、維修簡單，但其控制精度受到限制。 它适用于一(yī)般要求的(de)中、小型數控機床。
閉環控制數控機床。由于開環控制精度達不到精密機床和(hé)大型機床的(de)要求，所以必須檢測它的(de)實際工作位置，為(wèi)此，在開環控制數控機床上增加檢測反饋裝置，在加工中時刻檢測機床移動部件的(de)位置，使之和(hé)數控裝置所要求的(de)位置相符合，以期達到很高(gāo)的(de)加工精度。
閉環控制系統當指令值發送到位置比較電路時，此時若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電機轉動，通過A将速度反饋信号送到速度控制電路，通過C将工作台實際位移量反饋回去(qù)，在位置比較電路中與指令值進行比較，用比較的(de)差值進行控制，直至差值消除時為(wèi)止，最終實現工作台的(de)精确定位。這類機床的(de)優點是精度高(gāo)、速度快，但是調試和(hé)維修比較複雜。其關鍵是系統的(de)穩定性，所以在設計時必須對穩定性給予足夠的(de)重視(shì)
(2) 開環補償型數控機床。将上述三種控制方式的(de)特點有選擇地(dì)集中起來，可(kě)以組成混合控制的(de)方案 。這在大型數控機床中是人們多年(nián)研究的(de)題目，現在已成為(wèi)現實。因為(wèi)，大型數控機床，需要高(gāo)得多的(de)進給速度和(hé)返回速度，又需要相當高(gāo)的(de)精度。如(rú)果隻采用全閉環的(de)控制，機床傳動鏈和(hé)工作台全部置于控制環節中，因素十分複雜，盡管安裝調試多經周折，仍然困難重重。為(wèi)了避開這些矛盾，可(kě)以采用混合控制方式。在具體方案中它又可(kě)分為(wèi)兩種形式：一(yī)是開環補償型;一(yī)是半閉環補償型。這裏僅将開環補償型控制數控機床加以介紹。
(3) 開環補償型控制方式的(de)組成框圖。它的(de)特點是：基本控制選用步進電機的(de)開環控制伺服機構，附加一(yī)個校正伺服電路。通過裝在工作台上的(de)直線位移測量元件的(de)反饋信号來校正機械系統的(de)誤差。
四、數控機床按其實現數控邏輯功能控制的(de)數控裝置分類：
(1)硬線數控(稱普通數控，即NC)。 這類數控系統的(de)輸入、插補運算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實現。一(yī)般來說，數控機床不同，其控制電路也不同，因此系統的(de)通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功能和(hé)靈活性也較差。這類系統在 70 年(nián)代以前應用得比較廣泛。
(2)軟線數控(又稱計算機數控或微機數控，即CNC或MNC)。 這類系統利用中、大規模及超大規模集成電路組成 CNC 裝置，或用微機與專用集成芯片組成，其主要的(de)數控功能幾乎全由軟件來實現， 對于不同的(de)數控機床，隻須編制不同的(de)軟件就可(kě)以實現，而硬件幾乎 可(kě)以通用。因而靈活性和(hé)适應性強，也便于批量生産，模塊化的(de)軟、硬件，提高(gāo)了系統的(de)質量和(hé)可(kě)靠性。所以，現代數控機床都采用 CNC 裝置。
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