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 ) ，即ji僅jin控kong製zhi行xing程cheng終zhong點dian的de坐zuo標biao值zhi，在zai移yi動dong過guo程cheng中zhong不bu進jin行xing任ren何he切qie削xue加jia工gong
，至zhi於yu兩liang相xiang關guan點dian之zhi間jian的de移yi動dong速su度du及ji路lu線xian則ze取qu決jue於yu生sheng產chan率lv。為wei了le在zai精jing確que定ding位wei的de基ji礎chu上shang有you盡jin可ke能neng高gao的de生sheng產chan率lv，所suo以yi兩liang相xiang關guan點dian之zhi間jian的de移yi動dong先xian是shi以yi快kuai速su移yi動dong到dao接jie近jin新xin的de位wei置zhi
，然ran後hou降jiang速su 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 。youyugongzuotaimeiyouwanquanbaokuozaikongzhihuilunei
，yinerchengzhiweibanbihuankongzhi。zhezhongkongzhifangshijieyukaihuanyubihuanzhijian，jingdumeiyoubihuangao
，tiaoshiquebibihuanfangbian。 4、 kaihuanbuchangxingshukongjichuang。jiangshangshusanzhongkongzhifangshidetedianyouxuanzedijizhongqilai，keyizuchenghunhekongzhidefangan。zhezaidaxingshukongjichuangzhongshirenmenduonianyanjiudetimu
，xianzaiyichengweixianshi。yinwei，daxingshukongjichuang，xuyaogaodeduodejingeisuduhefanhuisudu
，youxuyaoxiangdanggaodejingdu。ruguozhicaiyongquanbihuandekongzhi
，jichuangchuandonglianhegongzuotaiquanbuzhiyukongzhihuanjiezhong，yinsushifenfuza，jinguananzhuangtiaoshiduojingzhouzhe，rengrankunnanzhongzhong。weilebikaizhexiemaodun
，keyicaiyonghunhekongzhifangshi。zaijutifanganzhongtayoukefenweiliangzhongxingshi：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 裝zhuang置zhi，或huo用yong微wei機ji與yu專zhuan用yong集ji成cheng芯xin片pian組zu成cheng，其qi主zhu要yao的de數shu控kong功gong能neng幾ji乎hu全quan由you軟ruan件jian來lai實shi現xian，對dui於yu不bu同tong的de數shu控kong機ji床chuang，隻zhi須xu編bian製zhi不bu同tong的de軟ruan件jian就jiu可ke以yi實shi現xian
， 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。