數控機床的品種規(guī)格很(hěn)多,分類方法也各不相同。一般可根據功(gōng)能和結構,按下(xià)麵 三 種原則進行分類。
一、按機床運動的控(kòng)製軌跡分類
點位控製的數(shù)控機床
點位(wèi)控製的數(shù)控機床對於點與點之間(jiān)的(de)運動軌跡(jì)的要求並不嚴格,在移動過程中不進行加工,各坐標軸之間的運動是不相關的(de)。為了實現既快又(yòu)精確的定位,兩點間位移的移動一般先快速移(yí)動,然後慢速趨近定位點,以保證定位精度,為點(diǎn)位控製(zhì)的運動軌(guǐ)跡。
具有(yǒu)點位控製功能的機床主要有數控(kòng)鑽床、數(shù)控銑床、數控衝床等。隨著數控技術的發展和數控係統價格的(de)降低,單純用(yòng)於點(diǎn)位控製(zhì)的數控係統已不(bú)多見。
直線控製數控(kòng)機床
直線控製數控機床也稱為平行控製數控機床(chuáng),與機床坐標軸平行移動,也就是說同時控(kòng)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(zài)移位的(de)過程中刀具能以指定的(de)進(jìn)給速度進行切削,一般隻能加工矩形、台階形零(líng)件。
其有直線控製功能的機床主要有比較簡單的數控車床、數控銑床、數控磨床等。這(zhè)種機(jī)床的(de)數(shù)控係統也(yě)稱(chēng)為直線控(kòng)製數控係統。同(tóng)樣(yàng),單純用於直線控製的數控機床也(yě)不多見。
輪廓控製數控機床
輪廓控製數控機床也稱連續控製數控機床,其控製特點(diǎn)是能夠對兩個或兩個(gè)以上的運動坐標的位移和速度同時進行控製。
輪廓控製數控機床(chuáng)需要滿足各坐標運動(dòng)的位移控製和速度控製按照規定的比例關係精確地協調起來(lái)。
因(yīn)此(cǐ)在這類控製方式(shì)中,就要求(qiú)數控裝置具有插補運算功能.直線的終(zhōng)點坐標、圓弧的終點坐(zuò)標和圓心坐標或半徑,通過數控係統內插補運算器的數學處理(lǐ),把直線或圓弧的形狀描述出(chū)來,也(yě)就是(shì)一邊計算。
二軸(zhóu)聯動:主要用於數控車床加工旋轉曲麵或數控銑床(chuáng)加工曲線柱麵。
二軸半(bàn)聯動:主(zhǔ)要(yào)用於三軸(zhóu)以上機床的控製(zhì),其中兩根軸可以聯動,而另外一根軸可以作周期勝進給。
三軸聯動:一般分為兩類,一類就(jiù)是 X /Y/Z 三(sān)個直線坐標軸聯動,比較多的用於數控銑床、加工中心等.另一類是除了同時控製 X /Y/Z 中兩個直線坐標外,還同時控製圍(wéi)繞其中某一直線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。
按伺服控製的方式分類(lèi):開環控製數控(kòng)機床和閉環控製機床,選擇哪種效果需要結(jié)合自己的情況來。
這類機床的進給(gěi)伺服驅動是開環(huán)的,即沒有檢測反饋裝置,一般它的驅動電動機為步進電機,步進電(diàn)機的主要特征是控製電路每變換一(yī)次指令脈衝信(xìn)號,電(diàn)動機就轉動一個步距角,並且電動機(jī)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器來控製驅動(dòng)電路,它以變換(huàn)脈衝的個數來(lái)控製坐標位移量,以變換脈衝的頻(pín)率(lǜ)來控製位(wèi)移速(sù)度,以變換脈衝的分配(pèi)順序來控製位移的方向。
因此這種控製方式的最大特點是(shì)控製方便、結構簡單、價格便宜.數控係統發出(chū)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,但由於機械傳動的誤差不經過反饋校正,故位移精度不(bú)高。
早(zǎo)期(qī)的數控機床均采用這種控製方式,隻是故障率比較高,目前由(yóu)於驅動電路的改進,使其仍得到了較多的應用。尤其是在我國,一般經濟型(xíng)數控係統和舊設備的數控改造多采(cǎi)用這種控製方式。另外,這種控製方式可以配置單片機或單板機作為數控裝置,使得整個(gè)係(xì)統的價格降低。
⑵ 閉環控製機(jī)床
這類數控機床的進給伺服驅動(dòng)是按閉(bì)環反饋控(kòng)製方(fāng)式工作的,其驅動電(diàn)動(dòng)機可采用直流或交流(liú)兩種伺服電(diàn)機,並需要配置位置反(fǎn)饋和速度反饋,在加工中隨時檢測移動部件的(de)實際位移量,並及時(shí)反饋給數控係統中的比較器,它與插補運算所得到的指令信號進行比較,其差值又作為(wéi)伺服驅動的控製信號,進而帶動位移部件以消(xiāo)除位移誤差。
按位置反饋檢測元件(jiàn)的安裝部位和所使用(yòng)的反饋(kuì)裝置的不同,它又分為全(quán)閉環和半閉環兩種控(kòng)製方式。
① 全閉環控製(zhì)
如圖所示,其位置反饋裝置采用直線位移檢測元(yuán)件(目(mù)前一般采用光柵尺),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(yǐ)消除從電動(dòng)機到機床床鞍的整個機械(xiè)傳動鏈中的(de)傳動誤差,從而得到很高的機床靜態定位(wèi)精度。
但(dàn)是,由於在整個控製(zhì)環(huán)內,許多(duō)機械傳動環(huán)節的摩擦特性、剛性和(hé)間隙均為非(fēi)線性(xìng),並且整個機械傳動鏈的動態響應時間與(yǔ)電氣響應時間相比又非常大.這為整個閉環係統的穩定性校正帶來很大困難(nán),係統的設計和調(diào)整(zhěng)也都相當複雜因此(cǐ),這種全閉環控製方式主要用於精(jīng)度要求很高的數控坐標幢床、數控精密磨床等。
② 半閉環控製(zhì)
如圖所示,其位(wèi)置反饋采用轉角檢測元件(目前主(zhǔ)要(yào)采用編碼(mǎ)器等),直接(jiē)安裝在伺服(fú)電動機或絲(sī)杠端部。由於大部分機械傳動環節未包括在係統閉環環路內,因此叫獲得較穩定的控製(zhì)特性。絲杠等機(jī)械傳動誤差不能通過反饋來隨(suí)時(shí)校正,但(dàn)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 混合控製數控機床
將上述控製方式的特點有選(xuǎn)擇地集中,可以組成(chéng)混合控製的方案。如前所述,由於開環控(kòng)製方式穩定性好、成本低、精度(dù)差,而全閉環穩定性差,所以為了互為彌補,以滿足某些機床的控製要求,宜采用混合控製方式。采用較多的有開環補(bǔ)償型和半閉環補償型兩種方式
三、按數控係統的功能(néng)水(shuǐ)平分類
按(àn)數控係統的功能水平,通常把數控係統分為低、中、高(gāo)三類(lèi)。這(zhè)種分類方(fāng)式,在我國用的較(jiào)多。低、中、高三(sān)檔(dàng)的界限是相對的,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(jù)一些功能及指標,將(jiāng)各種類(lèi)型的數控係統分為低、中、高檔三(sān)類。其中中、高檔一般稱為(wéi)全功能數控或標準型數控(kòng)。想(xiǎng)學習UG編程,不想從事底層工作可以加QQ群45867470學習CNC加工編程技術。
⑴ 金屬切削類
指(zhǐ)采用車、銑、撞(zhuàng)、鉸、鑽、磨、刨等各種(zhǒng)切削工藝的數控機床。它又可被分為以下兩類。
①普通型數控機床 如數控車床、數控(kòng)銑床、數控磨床等。
②加工中心 在同一台機床上(shàng)對工件各加工麵連續進(jìn)行銑(車)鍵、鉸、鑽、攻螺紋等多種(zhǒng)工序的加(jiā)工,如(幢/銑類)加工中心、車削中心(xīn)、鑽削中心等。
⑵ 金(jīn)屬成(chéng)型(xíng)類(lèi)
指(zhǐ)采用擠、衝、壓(yā)、拉等成型工藝的數控機床,常(cháng)用的有數控壓力機、數控(kòng)折彎機、數控彎管機、數控旋壓機等。
⑶ 特種加工類
主要有數控電火花線(xiàn)切割(gē)機(jī)、數控電(diàn)火(huǒ)花成型機、數控火焰切割機、數控激光(guāng)加工(gōng)機等。
⑷ 測量、繪圖類
主要有三坐標測量儀、數控對刀(dāo)儀、數控繪(huì)圖儀(yí)等。