數控車床加工特點

數控機床品種已經基本齊全
，規格繁多，據不完全統計已有400多個品種規格。數控車床加工特點可以按照多種原則來進行分類
，分為以下幾點：

一、數控機床的運動軌跡分類

1
、點位控製數控機床。 這類機床的數控裝置隻能控製機床移動部件從一個位置 ( 點 ) 精確地移動到另一個位置 ( 點 ) ，jijinkongzhixingchengzhongdiandezuobiaozhi，zaiyidongguochengzhongbujinxingrenheqiexuejiagong，zhiyuliangxiangguandianzhijiandeyidongsudujiluxianzequjueyushengchanlv。weilezaijingquedingweidejichushangyoujinkenenggaodeshengchanlv，suoyiliangxiangguandianzhijiandeyidongxianshiyikuaisuyidongdaojiejinxindeweizhi，ranhoujiangsu 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 數控坐標鏜床、數控鑽床、數控衝床和數控測量機等，其相應的數控裝置稱之為點位控製裝置。
2、點位直線控製數控機床。 這類機床工作時
，不僅要控製兩相關點之間的位置 (即距離)，還要控製兩相關點之間的移動速度和路線(即軌跡)。其路線一般都由和各軸線平行的直線段組成。它和點位控製數控機床的區別在於：當機床的移動部件移動時

，可以沿一個坐標軸的方向(一般地也可以沿45°斜線進行切削，但不能沿任意斜率的直線切削)進行切削加工，而且其輔助功能比點位控製的數控機床多
，例如，要增加主軸轉速控製
、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、數控鏜銑床和數控加工中心等。相應的數控裝置稱之為點位直線控製裝置。
3、輪(lun)廓(kuo)控(kong)製(zhi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)。這(zhe)類(lei)機(ji)床(chuang)的(de)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)能(neng)夠(gou)同(tong)時(shi)對(dui)兩(liang)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)的(de)坐(zuo)標(biao)軸(zhou)進(jin)行(xing)連(lian)續(xu)控(kong)製(zhi)。加(jia)工(gong)時(shi)不(bu)僅(jin)要(yao)控(kong)製(zhi)起(qi)點(dian)和(he)終(zhong)點(dian)，還(hai)要(yao)控(kong)製(zhi)整(zheng)個(ge)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)每(mei)點(dian)的(de)速(su)度(du)和(he)位(wei)置(zhi)
，使(shi)機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)出(chu)符(fu)合(he)圖(tu)紙(zhi)要(yao)求(qiu)的(de)複(fu)雜(za)形(xing)狀(zhuang)的(de)零(ling)件(jian)。它(ta)的(de)輔(fu)助(zhu)功(gong)能(neng)亦(yi)比(bi)較(jiao)齊(qi)全(quan)。
　　這類機床主要有數控車床、數控銑床
、數控磨床和電加工機床等。其相應的數控裝置稱之為輪廓控製裝置(或連續控製裝置) 。

二
、按伺服係統的控製方式分類 　　

1、開環控製數控機床。在開環控製中，機床沒有檢測反饋裝置。
              
　　數控裝置發出信號的流程是單向的，所以不存在係統穩定性問題。也正是由於信號的單向流程,它對機床移動部件的實際位置不作檢驗，所以機床加工精度不高
，其精度主要取決於伺服係統的性能。 工作過程是: 輸入的數據經過數控裝置運算分配出指令脈衝,通過伺服機構(伺服元件常為步進電機)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，但其控製精度受到限製。 它適用於一般要求的中、小型數控機床。
2、閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)。由(you)於(yu)開(kai)環(huan)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)達(da)不(bu)到(dao)精(jing)密(mi)機(ji)床(chuang)和(he)大(da)型(xing)機(ji)床(chuang)的(de)要(yao)求(qiu)，所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)檢(jian)測(ce)它(ta)的(de)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)位(wei)置(zhi)，為(wei)此(ci)，在(zai)開(kai)環(huan)控(kong)製(zhi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)上(shang)增(zeng)加(jia)檢(jian)測(ce)反(fan)饋(kui)裝(zhuang)置(zhi)，在(zai)加(jia)工(gong)中(zhong)時(shi)刻(ke)檢(jian)測(ce)機(ji)床(chuang)移(yi)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)位(wei)置(zhi)
，使(shi)之(zhi)和(he)數(shu)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)位(wei)置(zhi)相(xiang)符(fu)合(he)
，以(yi)期(qi)達(da)到(dao)很(hen)高(gao)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)。
　　閉環控製係統框圖如圖3所示。 圖中A為速度測量元件
， C為位置測量元件。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將速度反饋信號送到速度控製電路，通過C將jiang工gong作zuo台tai實shi際ji位wei移yi量liang反fan饋kui回hui去qu

，在zai位wei置zhi比bi較jiao電dian路lu中zhong與yu指zhi令ling值zhi進jin行xing比bi較jiao，用yong比bi較jiao的de差cha值zhi進jin行xing控kong製zhi


，直zhi至zhi差cha值zhi消xiao除chu時shi為wei止zhi，最zui終zhong實shi現xian工gong作zuo台tai的de精jing確que定ding位wei。這zhe類lei機ji床chuang的de優you點dian是shi精jing度du高gao、速度快
，但是調試和維修比較複雜。其關鍵是係統的穩定性，所以在設計時必須對穩定性給予足夠的重視 。

3、 可以通用。因而靈活性和適應性強，也便於批量生產，模塊化的軟、硬件，提高了係統的質量和可靠性。所以，現代數控機床都采用CNC 裝置。 半閉環控製數控機床。這種控製方式對工作台的實際位置不進行檢查測量，而是通過與伺服電機有聯係的測量元件，如測速發電機 A 和光電編碼盤 B( 或旋轉變壓器 ) 等間接檢測出伺服電機的轉角，推算出工作台的實際位移量，圖4半閉環控製係統框圖用此值與指令值進行比較，用差值來實現控製 。由(you)於(yu)工(gong)作(zuo)台(tai)沒(mei)有(you)完(wan)全(quan)包(bao)括(kuo)在(zai)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)內(nei)，因(yin)而(er)稱(cheng)之(zhi)為(wei)半(ban)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)。這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)介(jie)於(yu)開(kai)環(huan)與(yu)閉(bi)環(huan)之(zhi)間(jian)，精(jing)度(du)沒(mei)有(you)閉(bi)環(huan)高(gao)，調(tiao)試(shi)卻(que)比(bi)閉(bi)環(huan)方(fang)便(bian)。

4
、 開(kai)環(huan)補(bu)償(chang)型(xing)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)。將(jiang)上(shang)述(shu)三(san)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)的(de)特(te)點(dian)有(you)選(xuan)擇(ze)地(di)集(ji)中(zhong)起(qi)來(lai)，可(ke)以(yi)組(zu)成(cheng)混(hun)合(he)控(kong)製(zhi)的(de)方(fang)案(an)。這(zhe)在(zai)大(da)型(xing)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)中(zhong)是(shi)人(ren)們(men)多(duo)年(nian)研(yan)究(jiu)的(de)題(ti)目(mu)
，現(xian)在(zai)已(yi)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi)。因(yin)為(wei)
，大(da)型(xing)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)，需(xu)要(yao)高(gao)得(de)多(duo)的(de)進(jin)給(gei)速(su)度(du)和(he)返(fan)回(hui)速(su)度(du)
，又(you)需(xu)要(yao)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)精(jing)度(du)。如(ru)果(guo)隻(zhi)采(cai)用(yong)全(quan)閉(bi)環(huan)的(de)控(kong)製(zhi)，機(ji)床(chuang)傳(chuan)動(dong)鏈(lian)和(he)工(gong)作(zuo)台(tai)全(quan)部(bu)置(zhi)於(yu)控(kong)製(zhi)環(huan)節(jie)中(zhong)，因(yin)素(su)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)，盡(jin)管(guan)安(an)裝(zhuang)調(tiao)試(shi)多(duo)經(jing)周(zhou)折(zhe)，仍(reng)然(ran)困(kun)難(nan)重(zhong)重(zhong)。為(wei)了(le)避(bi)開(kai)這(zhe)些(xie)矛(mao)盾(dun)

，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)混(hun)合(he)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)。在(zai)具(ju)體(ti)方(fang)案(an)中(zhong)它(ta)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)兩(liang)種(zhong)形(xing)式(shi)：一是開環補償型；一是半閉環補償型。這裏僅將開環補償型控製數控機床加以介紹。
  它的特點是：基ji本ben控kong製zhi選xuan用yong步bu進jin電dian機ji的de開kai環huan控kong製zhi伺si服fu機ji構gou，附fu加jia一yi個ge校xiao正zheng伺si服fu電dian路lu。通tong過guo裝zhuang在zai工gong作zuo台tai上shang的de直zhi線xian位wei移yi測ce量liang元yuan件jian的de反fan饋kui信xin號hao來lai校xiao正zheng機ji械xie係xi統tong的de誤wu差cha。

三、按工藝用途分類

1、一般數控機床。這類機床和傳統的通用機床種類一樣，有數控的車、銑、 鏜、鑽
、磨床等等， 而且每一種又有很多品種，例如數控銑床中就有立銑、臥銑、工具銑、龍門銑等。這類機床的工藝可能性和通用機床相似，所不同的是它能加工複雜形狀的零件。

2
、數控加工中心機床。這類機床是在一般數控機床的基礎上發展起來的。它是在一般數控機床上加裝一個刀庫(可容納10-100多把刀具)和自動換刀裝置而構成的一種帶自動換刀裝置的數控機床(又稱多工序數控機床或鏜銑類加工中心，習慣上簡稱為加工中心——MachiningCenter)，這使數控機床更進一步地向自動化和高效化方向發展 。
　　數控加工中心機床和一般數控機床的區別是:工件經一次裝夾後,數控裝置就能控製機床自動地更換刀具，連續地對工件各加工麵自動地完成銑 ( 車 ) 、鏜、鑽、鉸及攻絲等多工序加工。這類機床大多是以鏜銑為主的，主要用來加工箱體零件。它和一般的數控機床相比具有如下優點：
　　① 減少機床台數, 便於管理
，對於多工序的零件隻要一台機床就能完成全部加工，並可以減少半成品的庫存量；
　　② 由於工件隻要一次裝夾，因此減少了由於多次安裝造成的定位誤差，可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
，提高了生產率
；
　　④ 由於零件在一台機床上一次裝夾就能完成多道工序加工，所以大大減少了專用工夾具的數量
，進一步縮短了生產準備時間。
　　由於數控加工中心機床的優點很多
，深受用戶歡迎
，因此在數控機床生產中占有很重要的地位。
　　另外還有一類加工中心，是在車床基礎上發展起來的，以軸類零件為主要加工對象。除可進行車削、鏜削外，還可以進行端麵和周麵上任意部位的鑽削、銑削和攻絲加工。這類加工中心也設有刀庫，可安裝4-12把刀具，習慣上稱此類機床為車削中心(TC：Turning Center) 。

3、多坐標數控機床。有些複雜形狀的零件，用三坐標的數控機床還是無法加工，如螺旋槳
、飛fei機ji曲qu麵mian零ling件jian的de加jia工gong等deng，需xu要yao三san個ge以yi上shang坐zuo標biao的de合he成cheng運yun動dong才cai能neng加jia工gong出chu所suo需xu形xing狀zhuang。於yu是shi出chu現xian了le多duo坐zuo標biao的de數shu控kong機ji床chuang，其qi特te點dian是shi數shu控kong裝zhuang置zhi控kong製zhi的de軸zhou數shu較jiao多duo，機ji床chuang結jie構gou也ye比bi較jiao複fu雜za，其qi坐zuo標biao軸zhou數shu通tong常chang取qu決jue於yu加jia工gong零ling件jian的de工gong藝yi要yao求qiu。現xian在zai常chang用yong的de是shi 4，5
，6坐標的數控機床。圖1為五軸聯動的數控加工示意圖。這時
，x,y,z 三個坐標與轉台的回轉
、刀具的擺動可以同時聯動，以加工機翼等類零件。 

四
、按數控裝置分類

數控機床若按其實現數控邏輯功能控製的數控裝置來分，有硬線（件）數控和軟線（件）數控兩種。
1
、硬線數控（稱普通數控
，即NC）。這類數控係統的輸入、插補運算
、控(kong)製(zhi)等(deng)功(gong)能(neng)均(jun)由(you)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)或(huo)分(fen)立(li)元(yuan)件(jian)等(deng)器(qi)件(jian)實(shi)現(xian)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)

，數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)不(bu)同(tong)，其(qi)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)也(ye)不(bu)同(tong)，因(yin)此(ci)係(xi)統(tong)的(de)通(tong)用(yong)性(xing)較(jiao)差(cha)
，因(yin)其(qi)全(quan)部(bu)由(you)硬(ying)件(jian)組(zu)成(cheng)，所(suo)以(yi)功(gong)能(neng)和(he)靈(ling)活(huo)性(xing)也(ye)較(jiao)差(cha)。這(zhe)類(lei)係(xi)統(tong)在(zai) 70 年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）。 這類係統利用中、大規模及超大規模集成電路組成 CNC zhuangzhi
，huoyongweijiyuzhuanyongjichengxinpianzucheng，qizhuyaodeshukonggongnengjihuquanyouruanjianlaishixian，duiyubutongdeshukongjichuang
，zhixubianzhibutongderuanjianjiukeyishixian， 而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應性強，也便於批量生產，模塊化的軟、硬件，提高了係統的質量和可靠性。所以
，現代數控機床都采用 CNC 裝置。