數控機床分類大全

一、按機床運動的控製軌跡（jì）分類

⑴ 點位控製的數控機（jī）床點位控製隻（zhī）要求控製機床的移動部件從一點（diǎn）移動到另一點的準確（què）定位，對於點與點之間的運（yùn）動（dòng）軌（guǐ）跡的（de）要求並不嚴格，在移動過程（chéng）中不進行加工（gōng），各坐標軸之間的運（yùn）動（dòng）是不相關（guān）的。為了實（shí）現既快又精（jīng）確的定位，兩點間位移的移動一般（bān）先快速移動，然後慢速趨（qū）近定位點，以保證定位精度，如下圖 所示，為點位（wèi）控製的（de）運動軌跡。具有點位控製功（gōng）能（néng）的機床主要有數控鑽床、數控銑床、數控衝床等。隨著數控技（jì）術（shù）的發展和數控係統價格的降低，單純用於點位控製的數控係統已不多（duō）見。

⑵ 直線控製數控機床直線控製數控機（jī）床也稱為平行控製數控機床，其特點是除了控製點與點之間的準確定位外，還要控製兩相關點之間（jiān）的移動速度和路線（軌跡），但其運動路線隻是與機床坐（zuò）標（biāo）軸平（píng）行移動，也（yě）就是說同時控製（zhì）的坐標（biāo）軸（zhóu）隻有（yǒu）一個（即（jí）數（shù）控係統內不必有插補運算功能），在移位的過程中刀具能以指定的進給速度進行切削，一般隻能加工矩形、台階形零件。其有直線控製功能（néng）的機床主要有比較簡單（dān）的數控車床、數控銑（xǐ）床、數（shù）控磨床等。這種機床的數控係統也稱為直線控製（zhì）數控係統。同樣（yàng），單純用於直線控製的數控機床也不多見。

⑶ 輪廓控製數控機床輪廓控製數控（kòng）機床也稱連續控製數（shù）控機（jī）床，其控製特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐（zuò）標的位移和速度同時進行控製。為了滿足刀具沿（yán）工件輪（lún）廓的相對運動軌跡符合工（gōng）件加工輪廓的要（yào）求，必須將各坐（zuò）標運動的位移（yí）控製和（hé）速度控製按照規定的比例關（guān）係精確地協調起來。因此在這類控製方式中，就要求數控裝置具有插補運算功（gōng）能．所謂插補就是根據程序輸（shū）入的基本（běn）數據（如直線（xiàn）的終點坐標、圓弧的終點坐標（biāo）和圓心坐標或半（bàn）徑），通過（guò）數控係統內插補（bǔ）運算器的數學處（chù）理，把直線或圓弧的形狀描（miáo）述出來，也就是一邊計算，一邊根據計算結果向各坐標軸控製器分配脈衝，從而控製各坐標軸的聯動位移量與（yǔ）要求的輪廓相符合在運動過程中刀具對工件表麵進（jìn）行連續切削，可以進（jìn）行各種直線、圓弧（hú）、曲線的加工．輪（lún）廓控（kòng）製的加工軌跡。這類機（jī）床主要有數控車床、數控銑（xǐ）床、數控線切割機冰、加工中心（xīn）等，其相應的數控裝置（zhì）稱為輪廓控製數控係統根據它所控製的聯動坐標軸（zhóu）數不同，又可以（yǐ）分（fèn）為下麵幾種形式

① 二軸聯動：主要用於數控車床加工旋轉曲（qǔ）麵（miàn）或數（shù）控銑床加工曲線柱麵。

② 二軸半聯動：主要用於三軸以上機床（chuáng）的控製，其中兩根軸可以聯動，而另外一根軸可以作周期勝進給。

③ 三（sān）軸聯動：一（yī）般分為兩類，一類就是 X /Y/Z 三個直線坐標軸聯動，比較多的（de）用於數控銑床、加工中（zhōng）心等．另一類是除（chú）了同時控（kòng）製 X /Y/Z  中兩個（gè）直線坐標外，還（hái）同時控（kòng）製圍繞其中某一直線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。如車削加工中心，它除了縱向（Z軸）、橫（héng）向（X軸）兩個直線（xiàn）坐標軸聯動外，還需（xū）同時控製圍繞 Z 軸旋轉的（de）主軸（C軸）聯動。

④ 四軸聯動：同時控製 X /Y/Z  三個（gè）直線坐標軸與某一旋轉坐標軸聯動。

⑤ 五軸聯動（dòng）：除同時控製 X /Y/Z  三個育線坐標軸聯動外．還同時控製圍繞這這些直線坐標軸旋轉的 A 、 B 、 C 坐標軸中的兩個坐標（biāo）軸，形成同時控製五個軸聯動這時刀具可以被定在空間的任意方向．比如控製刀具同時繞 x 軸和 Y 軸兩個方向擺（bǎi）動，使得刀具在其（qí）切削點上始終（zhōng）保持與被加工的輪廓（kuò）曲麵成法（fǎ）線方向，以保證被加工曲麵的光滑性，提高其加工精度和加工效（xiào）率，減小被加工表麵的（de）粗糙度。

二、 按伺服控製的方式分（fèn）類

⑴ 開環控製數控機床這類機床的進（jìn）給伺服驅動是開環的，即沒有檢（jiǎn）測反（fǎn）饋裝置，一般它的驅動電動機為步進電機，步進電機的主要特征是控製電路（lù）每變換一次指令脈衝信號，電動機就轉動一個步距（jù）角（jiǎo），並且電動機本身就有自鎖能力．數控係統輸出的進給指令信號通過脈衝分配（pèi）器來控製驅動電（diàn）路，它以變換脈衝的個數來控製坐標位移量，以變換脈衝的（de）頻率來控製位移速度，以變換脈衝的分配順序來控製位移的方向。因（yīn）此這種控製方式的最（zuì）大特點是控製方便、結構簡單、價格便宜．數控係統發出的指令信號流是單向的，所以不存在控製係統的穩（wěn）定性問題，但由於機械（xiè）傳動的（de）誤差不經過反饋校正，故位（wèi）移精度不（bú）高。早期的數控機床均采用（yòng）這種控製方式，隻是故障率比較高，目前由（yóu）於（yú）驅動（dòng）電路的改進，使（shǐ）其仍得到（dào）了較多的應用。尤（yóu）其是在我國，一般經濟型數控係統和舊設備的數控（kòng）改造多采用這種控製方式。另外，這種控製方式可以配置單片機或（huò）單板機作（zuò）為（wéi）數控裝置，使得整個係統的價格降低。

⑵ 閉環控製機床（chuáng）這類數控機（jī）床的進給伺服驅動是按閉環反饋控製方式工作的，其驅（qū）動電動機可采用直流或交流兩種（zhǒng）伺服電機，並需要（yào）配置位置反饋和（hé）速度（dù）反饋，在加工中隨時檢測移動部件的實際位移量，並及時反饋給（gěi）數控係統中的比較器，它與插（chā）補運算所得到的指令信號進行比較，其（qí）差值又作為伺服（fú）驅動的控製信號，進而帶動位移部件以消除位移誤差。按位置反饋檢測元件的安裝部位和所使用的反饋裝置的（de）不同，它又分為全閉環和（hé）半（bàn）閉環（huán）兩種控製方式。

① 全閉環控製  如圖所示，其位置反饋裝置（zhì）采用直線（xiàn）位移檢測元件（目前一般采用（yòng）光柵尺），安裝在機床的床鞍部位，即直接檢測機床坐標的直線位移量，通過反饋可以消除從電（diàn）動機到機床床鞍的整（zhěng）個機械傳動（dòng）鏈中的傳（chuán）動誤差，從（cóng）而得到很高的機（jī）床靜態定位精度。但是，由於在整個控製環內，許多（duō）機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙均為非線性（xìng），並且整個機械傳動鏈的動態響應時間與電氣響應時間相比（bǐ）又非（fēi）常（cháng）大．這為整個閉環係統的穩定性校正帶來很大困難，係統的設計和調整也都相（xiàng）當複雜因此，這（zhè）種全閉（bì）環（huán）控（kòng）製（zhì）方式主要用於精度要求很（hěn）高的數控坐標幢（zhuàng）床、數控精（jīng）密磨（mó）床等。

② 半閉環控製  如圖所示，其位置反饋采用轉角檢測元件（目前主要采用編碼器等（děng）），直接安裝在伺服（fú）電動機或（huò）絲杠端部。由於大部分機械傳動環節未包括在係統閉環（huán）環路內，因此叫獲得較穩定的控製特（tè）性。絲杠等機械傳（chuán）動誤差不能通過反饋來隨時校正，但是可采用軟件定值補償方法來適當提高其精度．目前，大部分數控機床采用半閉環控製方式

⑶ 混（hún）合控（kòng）製數控機床將上述控製方式的特點有選擇地集中（zhōng），可以組成混合控製的方案。如前所述，由於開環控製方（fāng）式穩定性好、成本低、精度差，而全閉環穩定性差，所以為了互為彌補，以滿足某些（xiē）機床（chuáng）的控製要（yào）求，宜采用混合控製方式。采用較多的有開環補償型和半閉環補償型（xíng）兩種方式三、按數控係統的功能水平分（fèn）類按數控係統的功能水平，通常（cháng）把（bǎ）數控係統分為低、中、高三（sān）類（lèi）。這種（zhǒng）分類方（fāng）式，在我國（guó）用的較多。低、中、高三檔的界限是相（xiàng）對的，不同時期，劃分標準也會不同。就目前的發展水（shuǐ）平看，可以根據一些功能及指標，將各（gè）種類型的數控係統分為低、中、高（gāo）檔三類。其中中、高檔（dàng）一（yī）般稱為（wéi）全功能數控（kòng）或（huò）標準型數控。

⑴ 金屬切削類指采用車、銑、撞、鉸、鑽、磨、刨等各種切削工藝的數控機床。

它又可被分為以（yǐ）下兩類。

①普通型數控機床  如數控車床、數控銑床、數控磨床等。

②加工中心  其主要特（tè）點是具有自動換刀機（jī）構的刀具庫，工件經一次。裝夾後，通過自動更換各種刀具，在同一台（tái）機床上對工件各（gè）加工麵連續進行銑（車）鍵、鉸、鑽、攻螺紋等多種工序的加工，如（幢／銑類）加工中心、車（chē）削中心、鑽削中心等。

⑵ 金屬成型類（lèi）指采用擠、衝、壓、拉等成（chéng）型工藝的數控機床，常用的有（yǒu）數控壓力機、數控折彎機、數控彎（wān）管機（jī）、數（shù）控旋壓機等。

⑶ 特種加工類主要有數控電火花線切割機、數控電火花成型機、數控火焰切割機、數控激光加工機等。

⑷ 測量、繪圖類主要有三坐標（biāo）測量儀、數控（kòng）對刀儀、數控繪圖儀（yí）等。