第二節(jié)數(shù)控機床的分類與應用
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第二節(jié),數(shù)控機床的分類與應用,一、按工藝用途分類,普通數(shù)控機床：,車、銑、鉆、鏜、磨等其工藝性能與通用機床相似，但能自動加工復雜形狀零件在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置，能連續(xù)進行車、銑、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工加工中心機床：,有些復雜形狀零件需要三個坐標以上的合成運動才能加工常用的有四個、五個、六個坐標的數(shù)控機床多坐標數(shù)控機床：,數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花加工機床、數(shù)控激光切割機床數(shù)控特種加工機床：,16大類數(shù)控機床：,數(shù)控車床（含有銑削功能的車削中心）,數(shù)控銑床（含銑削中心）,數(shù)控鏜床,以銑鏜削為主的加工中心,數(shù)控磨床（含磨削中心）,數(shù)控鉆床（含鉆削中心）,數(shù)控拉床,數(shù)控刨床,數(shù)控切割機床,數(shù)控齒輪加工機床,柔性制造單元,（,FMCFlexible Manufacturing Cell）,柔性制造系統(tǒng),（,FMSFlexible Manufacturing System）,數(shù)控電加工機床（含電加工中心）,數(shù)控板材成形加工機床,數(shù)控管料成形加工機床,其它數(shù)控機床,二、按運動方式分類,點位控制：,特點是機床移動部件只能實現(xiàn)一個位置到另一個位置的精確移動，在移動和定位過程中不進行任何加工，機床移動部件的運動路線并不影響加工的孔距精度。
最典型的點位控制數(shù)控機床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控點焊機和數(shù)控彎管機特點是能夠對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行控制，它不僅能控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度與位移量點位直線控制系統(tǒng)：,由于只能作簡單的直線運動，因此不能實現(xiàn)任意的輪廓軌跡加工輪廓控制（連續(xù)控制）：,特點是能夠對兩個或兩個以上的坐標同時進行控制，它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度和位移量，即要控制移動軌跡，將工件加工成一定的輪廓形狀輪廓控制需要在加工過程中不斷進行多坐標軸之間的插補運算，實現(xiàn)相應的速度和位移控制輪廓控制包含了點位和點位直線控制三、按控制方式分類,開環(huán)控制系統(tǒng)：,不帶反饋裝置，,CNC,系統(tǒng)發(fā)出的指令脈沖信號是單方向的，機床沒有檢測反饋裝置，其加工精度取決于伺服系統(tǒng)的性能步進電機,驅動電路,功率步進,電動機,機械,傳動鏈,機床運動,部件,輸入,脈沖,閉環(huán)控制系統(tǒng)：,位置環(huán),：,機床最終運動部件位置上直接裝有直線或回轉式檢測裝置，,測得實際位移值,后,反饋回來與指令值進行比較，所得差值再經數(shù)/模（,D/A）,變換、放大，對伺服電機進行控制，使驅動機構按規(guī)定移動，直到其差值趨于0為止。
速度環(huán),：處于位置環(huán)內，其目的是減少因負載等因素而引起進給速度的波動，改善位置環(huán)的控制品質閉環(huán)控制將機械傳動鏈的全部環(huán)節(jié)都包括在閉環(huán)之內，因而從理論講，閉環(huán)控制的運動精度主要取決于檢測裝置的精度，而與機械傳動鏈的誤差無關比較器,前置及功率,放大電路,機械,傳動鏈,機床運動,部件,直流或交流,伺服電機,位置,檢測裝置,速度,檢測裝置,輸入,脈沖,返回,控制方式與閉環(huán)系統(tǒng)相同，區(qū)別是：檢測裝置位于伺服電機軸或絲杠端頭，檢測角位移由于半閉環(huán)控制將運動部件的機械傳動鏈不包括在閉環(huán)之內，機械傳動鏈的誤差無法得到校正和消除半閉環(huán)控制系統(tǒng)：,比較器,前置及功率,放大電路,機械,傳動鏈,機床運動,部件,直流或交流,伺服電機,脈沖編碼器,輸入,脈沖,開環(huán)補償型控制系統(tǒng),：,基本控制為開環(huán)控制系統(tǒng)，再附加一個補償（校正）伺服電路這樣既保留了開環(huán)控制的優(yōu)點，又能較好地解決步進電機丟步和過沖問題，補償了機械傳動系統(tǒng)的誤差，使開環(huán)控制的控制精度得以提高半閉環(huán)補償型控制系統(tǒng),：,基本控制為半閉環(huán)系統(tǒng)，再用裝于工作臺上的直線位移檢測裝置實現(xiàn)全閉環(huán)，用半閉環(huán)和全閉環(huán)的差值進行控制，因而既可以快速獲得穩(wěn)定的控制特性，又可以獲得高精度。
混合控制系統(tǒng)：,繼續(xù),混合,電路,驅動,電路,機械,傳動鏈,機床運動,部件,步進,電機,D/A,脈沖源,指令進給脈沖,測量,裝置,校正脈沖,系統(tǒng)誤差,比較單元,開環(huán)補償型控制系統(tǒng)框圖,返回,混合,控制,速度,調節(jié),機械,傳動鏈,機床運動,部件,伺服,放大,角度,檢測裝置,速度,檢測裝置,指令位置,伺服,電機,直線,檢測裝置,半閉環(huán)補償型控制系統(tǒng)框圖,返回,四、按數(shù)控系統(tǒng)的檔次分類,功 能,低 檔,中 檔,高 檔,分辨率,（,m,m）,10,1,0.1,進給速度,（,m/min）,815,1524,15100,伺服控制,類型,開環(huán)、步進電動機,半閉環(huán)或閉環(huán)的直流或交流伺服系統(tǒng),聯(lián)動軸數(shù),（軸）,23,24,35以上,通訊功能,一般無,RS-232、DNC,RS-232、DNC、MAP,顯示功能,LED,或簡單的,CRT,較齊全的,CRT,顯示,還有三維圖形顯示,內裝,PLC,無,有,有強功能的,PLC,主,CPU,8位、16位,32位或64位的多,CPU,五、數(shù)控機床的精度與應用范圍,1、數(shù)控機床的精度,數(shù)控機床的精度主要是指,加工精度,定位精度,重復定位精度,由于數(shù)控機床是以數(shù)字的形式給出相應的,脈沖指令,進行加工，數(shù)控機床的,脈沖當量,與精度有關。
按不同精度等級的數(shù)控機床的要求，,脈沖當量,通常為0.01-0.0005,mm/,脈沖一般中小型數(shù)控機床（非精密型）的加工精度值約為脈沖當量的10倍，因此數(shù)控機床的,加工精度通常為：0.1-0.005,mm一般情況下定位精度通常是加工精度的1/21/3，因此數(shù)控機床的,定位精度通常為：,0.05-0.0025,mm而重復定位精度通常是定位精度的1/2-1/3，因此數(shù)控機床的,重復定位精度通常為：,0.025-0.001,mm對于較大尺寸的零件加工的數(shù)控機床一般注重定位精度，而對中、小型零件在考核加工尺寸的一致性時一般更注重重復定位精度由于數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)和機床結構具有很高的靜、動剛度和熱穩(wěn)定性，機床本身的零部件具有很高的加工精度，,特別是機床的自動加工方式避免了操作者人為的誤差，因此同一批加工零件的尺寸一致性非常好，加工質量穩(wěn)定、產品合格率高在數(shù)控機床對復雜零件的輪廓表面進行加工時，由于編程中已考慮到對進給速度進行控制，保證刀具沿輪廓的切向進給的線速度基本不變，因此可以獲得較高的精度和表面質量1）對加工對象改型的適應性強,2）加工精度高,3）加工生產率高,4）減輕操作者的勞動強度,5）良好的經濟效益,6）有利于生產管理的現(xiàn)代化,2、數(shù)控機床的應用范圍,（1）數(shù)控機床的特點,1）多品種小批量生產的零件,2）結構比較復雜的零件,3）需要頻繁改型的零件,4）價格昂貴，不允許報廢的關鍵零件,5）需要最少生產周期的急需零件,（2）數(shù)控機床的應用范圍,數(shù)控機床已經不只用于加工多品種、小批量以及結構形狀復雜的零件，,一些大批量以及結構形狀不太復雜的零件在適用數(shù)控機床以后也同樣能夠獲得很好的效益。
演講完畢，謝謝觀看！,內容總結,第二節(jié) 數(shù)控機床的分類與應用第二節(jié) 數(shù)控機床的分類與應用車、銑、鉆、鏜、磨等在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置，能連續(xù)進行車、銑、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工FMSFlexible Manufacturing System）最典型的點位控制數(shù)控機床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控點焊機和數(shù)控彎管機由于只能作簡單的直線運動，因此不能實現(xiàn)任意的輪廓軌跡加工輪廓控制（連續(xù)控制）：輪廓控制需要在加工過程中不斷進行多坐標軸之間的插補運算，實現(xiàn)相應的速度和位移控制輪廓控制包含了點位和點位直線控制位置環(huán)：機床最終運動部件位置上直接裝有直線或回轉式檢測裝置，測得實際位移值后反饋回來與指令值進行比較，所得差值再經數(shù)/模（D/A）變換、放大，對伺服電機進行控制，使驅動機構按規(guī)定移動，直到其差值趨于0為止速度環(huán)：處于位置環(huán)內，其目的是減少因負載等因素而引起進給速度的波動，改善位置環(huán)的控制品質,。
