機床商務網
技術文章
數控機床的分類
閱讀：594 發布時間：2011-1-23很多用戶在使用數控機床，但是對數控機床的了解并不多，那么數控機床究竟有多少種類呢，今天我們將給大家介紹一下數控機床的分類問題。
一、按控制運動軌跡分類
1．點位控制數控機床
位置的定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何。可以幾個坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。
這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鉆床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。
升降臺銑床,
2．直線控制數控機床
直線控制數控機床可控制刀具或工作臺以適當的進給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。
直線控制的簡易數控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用于平面的銑削加工。現代組合機床采用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數控機床。
數控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。
3．輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。
常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也采用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。
現在計算機數控裝置的控制功能均由軟件實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。
搖臂鉆床,
二、按加工工藝方法分類
1．金屬切削類數控機床
與傳統的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。
在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鉆、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的臺數和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。
2．特種加工類數控機床
除了切削加工數控機床以外，數控技術也大量用于數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。
3．板材加工類數控機床
常見的應用于金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。
近年來，其它機械設備中也大量采用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。
三、按驅動裝置的特點分類
1．開環控制數控機床
這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大后，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制數控機床。
開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用于加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。
2．閉環控制數控機床
接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，zui終實現移動部件的運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度傳感器、C為直線位移傳感器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作臺沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作臺實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作臺納入了控制環節，故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。
3 潤滑報警信號的處理壓力異常 數控機床中潤滑系統為間歇供油工作方式。因此，潤滑系統中的壓力采用定期檢查方式，即在潤滑泵每次工作以后檢查。如果出現故障，如漏油、油泵失效、油路堵塞，潤滑系統內的壓力就會突然下降或升高，此時應立即強制機床停止運行，進行檢查，以免事態擴大。油面過低 以往習慣的處理方法是將“ 油面過低”信號與“ 壓力異常”報警信號歸為一類，作為緊急停止信號。一旦PMC系統接收到上述信號，機床立即進入緊急停止狀態，同時讓伺服系統斷電。但是，與潤滑系統因油路堵塞或漏油現象而造成“ 壓力異常”的情況不同，如果潤滑泵油箱內油不夠，短時間不至于影響機床的性能，無需立即使機床停止工作。但是，出現此現象后，控制系統應及時顯示相應的信息，提醒操作人員及時添加潤滑油。如果操作人員沒有在規定時間內予以補充，系統就會控制機床立即進入暫停狀態。只有及時補給潤滑油后，才允許操作人員運行機床，繼續中斷的工作。針對“油面過低”信號，這樣的處理方法可以避免發生不必要的停機，減少輔助加工時間，特別是在加工大型模具的時候。在設計時，我們將“ 油面過低”信號歸為電氣控制系統“ 進給暫停”類信號，采用“提醒——警告——暫停，禁止自動運行”的報警處理方式。一旦油箱內油過少，不僅在操作面板上有紅色指示燈提示，在屏幕上也同時顯示警告信息，提醒操作人員。如果該信號在規定的時間內沒有消失，則讓機床迅速進入進給暫停狀態，此時暫停機床進行任何自動操作。操作人員往油箱內添加足夠的潤滑油后，只需要按“循環啟動”按鈕，就可以解除此狀態，讓機床繼續暫停前的加工操作。 4 結語數控機床電氣控制設計過程中，潤滑系統的處理若被忽視，對于機床的使用者而言，機床各部件能否定期定量得到潤滑，卻是十分重要的問題。應不斷改進、完善產品的設計，減少機床出現故障的次數，提高產品的可靠性。
我公司主營產品：搖臂鉆,搖臂鉆床,銑床,
一、按控制運動軌跡分類
1．點位控制數控機床
位置的定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何。可以幾個坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。
這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鉆床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。
升降臺銑床,
2．直線控制數控機床
直線控制數控機床可控制刀具或工作臺以適當的進給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。
直線控制的簡易數控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用于平面的銑削加工。現代組合機床采用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數控機床。
數控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。
3．輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。
常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也采用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。
現在計算機數控裝置的控制功能均由軟件實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。
搖臂鉆床,
二、按加工工藝方法分類
1．金屬切削類數控機床
與傳統的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。
在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鉆、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的臺數和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。
2．特種加工類數控機床
除了切削加工數控機床以外，數控技術也大量用于數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。
3．板材加工類數控機床
常見的應用于金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。
近年來，其它機械設備中也大量采用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。
三、按驅動裝置的特點分類
1．開環控制數控機床
這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大后，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制數控機床。
開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用于加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。
2．閉環控制數控機床
接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，zui終實現移動部件的運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度傳感器、C為直線位移傳感器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作臺沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作臺實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作臺納入了控制環節，故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。
3 潤滑報警信號的處理壓力異常 數控機床中潤滑系統為間歇供油工作方式。因此，潤滑系統中的壓力采用定期檢查方式，即在潤滑泵每次工作以后檢查。如果出現故障，如漏油、油泵失效、油路堵塞，潤滑系統內的壓力就會突然下降或升高，此時應立即強制機床停止運行，進行檢查，以免事態擴大。油面過低 以往習慣的處理方法是將“ 油面過低”信號與“ 壓力異常”報警信號歸為一類，作為緊急停止信號。一旦PMC系統接收到上述信號，機床立即進入緊急停止狀態，同時讓伺服系統斷電。但是，與潤滑系統因油路堵塞或漏油現象而造成“ 壓力異常”的情況不同，如果潤滑泵油箱內油不夠，短時間不至于影響機床的性能，無需立即使機床停止工作。但是，出現此現象后，控制系統應及時顯示相應的信息，提醒操作人員及時添加潤滑油。如果操作人員沒有在規定時間內予以補充，系統就會控制機床立即進入暫停狀態。只有及時補給潤滑油后，才允許操作人員運行機床，繼續中斷的工作。針對“油面過低”信號，這樣的處理方法可以避免發生不必要的停機，減少輔助加工時間，特別是在加工大型模具的時候。在設計時，我們將“ 油面過低”信號歸為電氣控制系統“ 進給暫停”類信號，采用“提醒——警告——暫停，禁止自動運行”的報警處理方式。一旦油箱內油過少，不僅在操作面板上有紅色指示燈提示，在屏幕上也同時顯示警告信息，提醒操作人員。如果該信號在規定的時間內沒有消失，則讓機床迅速進入進給暫停狀態，此時暫停機床進行任何自動操作。操作人員往油箱內添加足夠的潤滑油后，只需要按“循環啟動”按鈕，就可以解除此狀態，讓機床繼續暫停前的加工操作。 4 結語數控機床電氣控制設計過程中，潤滑系統的處理若被忽視，對于機床的使用者而言，機床各部件能否定期定量得到潤滑，卻是十分重要的問題。應不斷改進、完善產品的設計，減少機床出現故障的次數，提高產品的可靠性。
我公司主營產品：搖臂鉆,搖臂鉆床,銑床,