数字控制机床分为哪几类

  点位控制数字控制机床：点位控制数字控制机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工，机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等；直线控制数字控制机床：直线控制数字控制机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一些范围内变化，这类机床应该称为点位与直线控制的数字控制机床；轮廓控制数字控制机床：轮廓控制数控机

  点位控制数字控制机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。

  这类数字控制机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数字控制机床的数控装置称为点位数控装置。

  直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一些范围内变化。

  直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。

  数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一些范围内做调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线．轮廓控制数字控制机床

  轮廓控制数字控制机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。

  常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制管理系统。轮廓控制管理系统的结构要比点位/直线控系统更复杂，在工艺流程中要一直进行插补运算，接着进行相应的速度与位移控制。

  现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制管理系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。

  按所用进给伺服系统不同分为：1、开环数字控制机床。2、闭环数字控制机床。3、半闭环数字控制机床。

  数控机床按照能够控制的刀具与工件间相对运动的轨迹，数控机床可大致分为点位控制数字控制机床、点位直线控制数字控制机床、轮廓控制数字控制机床等。

  (1)点位控制数字控制机床。这类机床的数控装置仅控制行程终点的坐标值，移动过程不进行任何切削加工。这类机床主要数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床和数控测量机等。

  (2)点位直线控制数字控制机床。这类机床工作时，不仅要控制两相关点之距离，还要控制两相关点轨迹。这类机床主要有简易数控车床、数控镗铣床和数控加工中心等。

  (3)轮廓控制数字控制机床。这类机床的数控装置能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制。

  数控机床的伺服系统按其控制方式，可分为开环、半闭环和全闭环三类，现结合相关精度分析如下：

  数控机床基本上不用开环进给系统。它虽然简单，但如果负荷突然加大，或者脉冲频率变化剧烈，则执行 不见得运动有几率发生误差，这就是常说的“失步”现象。

  半闭环系统的误差，包括丝杠的导程误差、丝杠轴承的轴向圆跳动、伺服系统的误差和伺服系统闭环之外 ，还包括个机械环节弹性变形引起的误差。

  在进给系统内，存在各种干扰因素如摩擦力、切削力及惯性力等。伺服系统在这一些因素的作用下，必然产 生位置偏差。为了抵抗这些干扰，伺服电动机必须要提供一定的输出力矩。这个力矩与位置偏差之比，成为伺服刚度kR，输出量为伺服电动机的输出转矩，输入为位置偏差角，单位为N·m/rad。伺服刚度kR为单位位置偏差，电动机能产生多大的转矩以克服外界的干扰，计算公式如下：

  计算出移动部件的伺服刚度kR,滚珠丝杠副的接触刚度kN，滚珠丝杠的最小拉压刚度kKmin和丝杠轴承的轴 向接触刚度kT后，按弹簧串联原则合成：

  半闭环进给系统的定位精度实在无切削空载条件下检验的。因此，载荷只是导轨的摩擦力Ff，因Ff而引起 的误差δ为：

  δ加上丝杠任意300mm内的导程公差和轴承的轴向跳动，不应超过要求的定位公差。

  如果伺服系统施加在移动部件上的力不超过导轨间的最大静摩擦力Fst，则移动部件是不动的。静摩擦力 除以系统综合刚度，就是不灵敏区（死区）△。△就是最大重复定位误差：

  经过计算，假如发现定位精度不够，能够最终靠下列途径来提高：①提高丝杠精度；②提高各环节的刚度。

  应先考虑提高刚度较低的环节的刚度。如果伺服刚度较低，可适当加大系统增益Ks。但是刚度过大，可能 会引起系统振荡。提高机械环节的刚度可以有下列途径：适当加大丝杠直径；增加滚珠的圈数和列数；改 一端轴向固定为两端固定；改变推力角接触轴承的组配方式。

  如果上述措施都不奏效，则说明半闭环系统已不能够满足要求，应改用全闭环系统。

  各机械传动环节都已包括在闭环之内，其误差可由闭环系统纠正。闭环系统的误差为反馈装置（如光栅、 感应同步器等）的误差和伺服系统的误差，这是没办法避免的。

  .这些机床都有适 用于单件、小批量和多品种的零件加工，具有非常好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。

  金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机，数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。

  其他类型的数控设备；非加工设施采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。

  按运动方式分类●点位控制点位控制数字控制机床的特点是机床的运动部件只可以在一定程度上完成从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序

  ●直线控制点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位，而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。

  ●轮廓控制轮廓控制数字控制机床的特点是机床的运动部件可以在一定程度上完成两个坐标轴一起进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个工艺流程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹

  ●半闭环控制指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置，通过检验测试伺服电动机的转角间接地 检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器，与输入的指令作比较，用差值控制运动部件。

  ●闭环控制是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量作比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。

  ；中档数字控制机床；高档数字控制机床；按所用数控装置的构成方式分类硬线数控系统；软线数控系统；

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