數控機床分類大全

數控機床的（de）品種規格很多，分類方法也各不相（xiàng）同。一般（bān）可根據功能和結構，按下麵 4 種原則進行分（fèn）類

一、按（àn）機床運動的控製軌跡分類

⑴ 點位控製（zhì）的數控機床

點位控製隻要求控製機床的移動（dòng）部件從（cóng）一點移動到（dào）另一點的準確定位，對於點與點之間的運動軌跡（jì）的要求（qiú）並不嚴格，在移動過程中不進行加（jiā）工，各坐標軸之間的運動是不相關的。為了實現既快又精（jīng）的（de）定位，兩點間位移的移動一般先快速（sù）移動，然後慢速（sù）趨近定位點，以保（bǎo）證定位（wèi）精度，如下圖 所示，為點位控製的運動軌跡。

具有點位控製功能的機（jī）床主要有數控（kòng）鑽床、數控銑床、數控衝床等。隨著數控技術的發展和（hé）數控係統價的降低，單純用於點位控製的（de）數控係統已（yǐ）不多（duō）見。

⑵ 直線控製數控機床

直線控製數控機床也稱為平行控製數控機（jī）床，其（qí）特點是除了控製點與點之間的準確定位（wèi）外（wài），還要控製兩相關點之間的（de）移動速度和路線（軌跡），但其（qí）運動路線隻是與機床坐標軸平行移動，也就是說（shuō）同（tóng）時（shí）控製的坐標軸隻有一個（即數控係統內不必有插補運算功能），在移位（wèi）的過（guò）程中能以指定的進給速度進行切削，一般隻能加（jiā）工矩形、台階形零（líng）件。

其有直線控製（zhì）功能的機床主要有比（bǐ）較簡單的數控車床、數控銑床、數控磨床等。這種機床的數控係統也稱為直線控製數控係統。同樣，單純用於直線控製的數控（kòng）機床也不多見。

⑶ 輪（lún）廓控製數控機床

輪廓控製數控機床也稱連續控製數控機床，其控製特點是能夠對兩個或（huò）兩個以上的運動坐（zuò）標的位（wèi）移和速度同時進行控製。

為了滿（mǎn）足沿工件輪廓的相對運動（dòng）軌跡（jì）符合工件（jiàn）加工輪廓的要（yào）求，須將各（gè）坐標運動的位移控製和速度控製按照規定的比（bǐ）例關係協（xié）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能．所謂插（chā）補就是根據（jù）程序輸入的基本數據（jù）（如直線的終點坐標、圓弧的（de）終點坐標和（hé）圓心坐標或半徑），通過數控係統內插補運算器的數（shù）學處理，把（bǎ）直線或圓弧（hú）的形狀描述（shù）出（chū）來，也就是一邊計算，一邊根據計算結（jié）果向各坐標軸控製分配（pèi）脈衝，從而控製各坐標軸的（de）聯動位移量與要求的輪廓相符合在運動過程（chéng）中對工件表麵進行連續切削（xuē），可以進行各（gè）種直線、圓弧、曲線的加工．輪廓控（kòng）製的加工軌跡。

這類機床主要有數控車床、數控銑床（chuáng）、數控線切割機冰等，其相應的數控裝（zhuāng）置稱為輪廓控製（zhì）數控係統根據它所（suǒ）控製的聯動坐標軸（zhóu）數不同，又可以分為下麵幾種形式

① 二軸聯動：主要用於數（shù）控車床加工旋轉（zhuǎn）曲麵（miàn）或（huò）數控銑床加工曲線柱麵。

② 二軸半聯動：主要用於三軸（zhóu）以（yǐ）上機床的控（kòng）製，其中兩根軸可以聯動，而另外一根軸可以（yǐ）作（zuò）周期勝進給。

③ 三軸聯動：一般分為兩類，一類（lèi）就是（shì） X /Y/Z 三個直線坐標軸聯動，比較（jiào）多的用於數（shù）控銑（xǐ）床等．另一類是除了同時控製 X /Y/Z 中兩個（gè）直線坐（zuò）標（biāo）外，還同時控製圍繞（rào）其中某一直（zhí）線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。

如車削加工，它除了縱向（Z軸）、橫向（X軸）兩個直線坐標軸聯動（dòng）外，還需同（tóng）時控製（zhì）圍繞 Z 軸旋轉的主軸（C軸）聯動。

④ 四軸（zhóu）聯動：同時（shí）控（kòng）製 X /Y/Z 三個直線（xiàn）坐標軸（zhóu）與某一旋（xuán）轉坐標軸聯動。

⑤ 五軸聯動：除（chú）同時控製 X /Y/Z 三個育線坐標軸聯動外．還同時（shí）控製圍繞這這些直線坐（zuò）標軸旋轉的 A 、 B 、 C 坐（zuò）標軸中的兩個坐標軸，形成同時控製五個軸聯動這時可以（yǐ）被定在空間的任（rèn）意方向．

比如控製同時繞 x 軸和 Y 軸兩個方向擺動，使得在其切削點上始終保持與被加工的輪廓曲（qǔ）麵（miàn）成法線方向，以保證被加工曲麵的光滑性，提高其（qí）加工精度和加工效率，減小被加工（gōng）表麵的粗糙度。

二、 按伺服控製的方式分（fèn）類（lèi）

⑴ 開環控製數控機床

這（zhè）類機床的進給伺服（fú）驅動（dòng）是開環的，即沒有檢測反饋裝置，一般（bān）它的驅動電動機為步進電機，步進電機的（de）主要特征是（shì）控製電路每變換一次指令脈衝信號，電動機就轉動一個步距角，並且電動機本身就有自鎖能力．

數控係統（tǒng）輸出的進給（gěi）指令（lìng）信號通過脈衝分配器（qì）來控製驅（qū）動電路，它以變換脈衝的個（gè）數來（lái）控（kòng）製（zhì）坐標（biāo）位移量，以變換脈衝的頻率來控製位移速度，以變換脈（mò）衝的分配順序來控製位移（yí）的方向（xiàng）。

因此（cǐ）這種控製方式的特點是控製方便、結構簡單（dān）、價便（biàn）宜．數控係統（tǒng）發出的指令信號流是單向的，所以不存在控製係統的穩定性問題，但由（yóu）於（yú）機械傳動的誤差不（bú）經過（guò）反饋校正，故位移（yí）精度不高。

早期的數控機床均采（cǎi）用這種控製方（fāng）式，隻是故障率比較高，目前由於（yú）驅動電路的改進，使其（qí）仍得到了較多的（de）應用。尤（yóu）其是在我國（guó），一般經濟型數控係統和舊設備的數控改（gǎi）造多采用這種控製方式。另外，這種控製方（fāng）式可以配置單片（piàn）機或單板機作為數控裝置，使得（dé）整個係統的價降低。

⑵ 閉環（huán）控製機床

這類數控機床的進給伺服驅動是按閉環（huán）反饋控製方式工作的，其驅動電動機可采用直流或交流兩種伺服電（diàn）機，並需要配置位置反饋和速度反饋，在加工（gōng）中隨時檢測移動（dòng）部件的實際位移（yí）量，並（bìng）及時反（fǎn）饋給數（shù）控係統中的比（bǐ）較器，它與插補運算所得到的指令（lìng）信號進行比較（jiào），其差值又作為伺服驅動的控製信號，進（jìn）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（zhì）的（de）不同，它又分為全閉環（huán）和半閉環兩種控（kòng）製方式。

① 全閉環控製

如圖所示，其位置反饋裝（zhuāng）置采用直線位移檢測元件（目前一般采用光柵尺），安裝（zhuāng）在機床的床鞍（ān）部位，即直接檢測機（jī）床坐標的直線（xiàn）位移量，通過反饋可以消（xiāo）除從電動機到（dào）機（jī）床床鞍（ān）的整個機械傳動鏈中的傳動誤差，從而得（dé）到（dào）很高的機床靜態定位精度。

但是（shì），由於在整（zhěng）個控製環內，許多機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙均（jun1）為非（fēi）線性，並且整（zhěng）個機械傳動鏈的動態響應時間與電氣響應時間相比又非（fēi）常大（dà）．這為整（zhěng）個閉環係統的穩定性校（xiào）正帶來很大困難，係統的設計和調（diào）整也都相當複雜因此，這種（zhǒng）全閉環控製方式（shì）主要用（yòng）於（yú）精度要求很高的數（shù）控坐標幢床（chuáng）等。

② 半閉環控製

如（rú）圖所示，其位置反饋采用轉角檢測元件（目（mù）前主要采用編碼器等），直接安裝在伺服電動機或絲杠端部（bù）。由於（yú）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（dìng）的控製特性。絲杠等機械傳動誤（wù）差不能通過反饋來隨時校正，但是（shì）可采用軟件定值補償方法來（lái）適當提高其精度（dù）．目前，大部分數控（kòng）機床采用半閉環控製方式

⑶ 混合控製數控機床

將（jiāng）上述控製方式的特點有選擇地集中，可以組成混（hún）合控製的方案。如（rú）前所述，由於開（kāi）環控製（zhì）方式穩定性好、成本低、精度差，而（ér）全閉環穩定性（xìng）差，所以為了互為（wéi）彌補，以滿足某些機床的控製要求，宜采用混合控製方（fāng）式。采用較多的（de）有開環補償型和半閉環補償型兩種方式

三、按數控係（xì）統的功能（néng）水平分類

按數控係統的功能水平，通（tōng）常（cháng）把數控係統分（fèn）為低、中、高三類。這種分類方式，在我國用的較多。低、中、高（gāo）三檔的界限是（shì）相（xiàng）對的，不同時期，劃分標準也會不同。就目前的發展水平看，可以根據一（yī）些（xiē）功能及指標，將各種類（lèi）型的數控係統分為低（dī）、中、高三（sān）類。其（qí）中中、高一般稱為全功能數控或標準型數控。

⑴ 金屬切削類

指采用車、銑（xǐ）、撞、鉸、鑽、磨、刨等各種切削工藝的數控（kòng）機床。它又可被分為以下兩類。

①普通型數控機（jī）床 如（rú）數控車床、數控銑床、數控磨床等。

②加工 其主要（yào）特點是具有自動換刀（dāo）機構的庫，工件經一次。裝夾後，通過自動更換各種，在同一台機床上對（duì）工件各加工麵連（lián）續進行銑（車）鍵、鉸、鑽、攻螺紋等多種工序的加工，如（rú）（幢／銑（xǐ）類（lèi））加工、車削、鑽削等。

⑵ 金（jīn）屬成型類

指采用擠、衝、壓、拉等（děng）成型工藝的數（shù）控機床，常用（yòng）的有數控壓（yā）力機、數（shù）控折彎機、數控彎管機、數控旋（xuán）壓機等。

⑶ 特種加工類

主要有數控（kòng）電火花線（xiàn）切（qiē）割（gē）機、數（shù）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

主要有三坐標測量（liàng）儀、數控對刀儀、數控繪圖儀等。