數控機床機械裝置的運動形式

⑴ 數控機床按運動方式可分為哪幾種

一般將數控機床分為16大類： 1數控車床(含有銑削功能的車削中心) 2數控銑床(含銑削中心)3數控鏗床4以銑程削為主的加工中心． 5數控磨床(含磨削中心) 6數控鑽床(含鑽削中心)7數控拉床8數控刨床9數控切斷機床 10數控齒輪加工機床 11數控激光加工機床 12數控電火花線切割機床 13數控電火花成型機床(含電加工中心) 14數控板村成型加工機床 15數控管料成型加工機床 16其他數控機床 模具製造常用的數控加工機床有：數控銑床、數控電火花成型機床、數控電火花線切割機床、數控磨床及數控車床。 數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。 控制系統用於數控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數據，對這些數據進行解釋和運算並對機床產生作用；伺服系統根據控制系統的指令驅動機床，使刀具和零件執行數控代碼規定的運動；檢測系統則是用來檢測機床執行件(工作台、轉台、滑板等)的位移和速度變化量，並將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據其差別調整機床運動；機床傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統種類繁多.

⑵ 數控機床有不同的運動形式,需要考慮工件與刀具

數控機床有不同的運動方式,需要考慮工件與刀具相對運動關系及坐標方向,編寫程序時採用（工件固定不動、刀具移動）的原則編寫程序. 查看原帖>>

⑶ 數控機床按控制方式分為哪幾類，各方式什麼場合

一般傳統上不按照控制方式分類。按以下分類方法。

一、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、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、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、鑽加工中心，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，工件一次裝夾後，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、鑽、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於工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的台數和佔地面積，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，數控技術也大量用於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

常見的應用於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採用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。

二、按控制運動軌跡分類

1．點位控制數控機床

點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位，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聯系。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、數控鑽床、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。

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台以適當的進給速度，沿著平行於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，可用於平面的銑削加工。現代組合機床採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鑽鏜加工，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採用了輪廓控制系統。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，然後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體實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

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後，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，即進給脈沖發出去後，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於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

閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台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，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決於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為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，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將工作台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，用比較後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，因把機床工作台納入了控制環節，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．半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中，因而稱為半閉環控制數控機床。

半閉環控制數控系統的調試比較方便，並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。

4．混合控制數控機床

將以上三類數控機床的特點結合起來，就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床，因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只採用全閉環控制，機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中，閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式：

（1）開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構，另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。

（2）半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制，再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正，以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件（如測速發電機），B是角度測量元件，C是直線位移測量元件。

⑷ 數控機床按運動軌跡分都有哪些分類

數控機床按其控制運動軌跡可分為點位控制數控機床、直線控制數控機床、輪廓控制數控機床三大類。
1、點位控制數控機床
點位控制數控機床的特點是只控制運動部件從一個位置到另一個位置的准確定位，不管中間的移動軌跡如何，在移動的過程中不進行切削加工，對兩點之間的移動速度及運動軌跡沒有嚴格要求。但通常為了提高加T效率，一般先快速移動，再慢速接近終點。
點位控制的數控機床主要用於平面內的孔系，主要有數控鑽床、數控坐標鏜床、數控沖床等。隨著數控技術的發展和數控系統價格的降低，單純用於點位控制的數控系統已不多見。
2、直線控制數控機床
直線控制數控機床除了具有控制點與點之間的准確定位功能，還要保證兩點之間按直線運動進行切削加工，刀具相對於工件移動的軌跡是平行於機床各坐標軸的直線或兩軸同時移動構成45°的斜線。
直線控制的數控機床主要有簡易的數控車床、數控銑床、加工中心和數控磨床等。這種機床的數控系統也稱為直線控制數控系統。同樣，單純用於直線控制的數控機床也不多見。
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的坐標軸進行連續相關的控制，不僅要控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且還要控制整個加工過程中每一點的速度和位移，也即控制刀具移動的軌跡，以加工出任意斜線、圓弧、拋物線及其他函數關系的曲線或曲面。這類數控機床主要有數控車床、數控銑床、數控電火花線切割機床和加工中心等。其相應的數控裝置稱為輪廓控制數控系統，根據它所控制的聯動坐標軸數不同，又可以分為下面幾種形式；
①二軸聯動：主要用於數控車床加工回轉曲面或數控銑床加工曲線柱面。
②二軸半聯動：主要用於三軸以上機床的控制，其中兩根軸可以聯動，而另外一根軸可以做周期性的點位或直線控制。從而實現三個坐標軸X、y、Z內的二維控制。
③三軸聯動：一般分為兩類，一類就是同時控制X、Y、z三個直線坐標軸聯動，比較多的用於數控銑床、如工中心等，用球頭銑刀銑切三維空間曲面。另一類是除了同時控制x、Y、z中兩個直線坐標外，還同時控制圍繞其中某一直線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。如車削加T中心，它除了縱向（z軸）、橫向(x軸)兩個直線坐標軸聯動外，還需同時控制圍繞z軸旋轉的主軸(C軸)聯動。
④四軸聯動：是指同時控制X、y、Z三個直線坐標軸與某一旋轉坐標軸聯動。
⑤五軸聯動：是指除同時控制x、y、z幾個直線坐標軸聯動外，還同時控制圍繞著這些直線坐標軸旋轉的A、B、c坐標軸中的兩個坐標軸，形成同時控制五個軸聯動。這時刀具可以給定在空間的任意方向。比如控制刀具同時繞x軸和y軸兩個方向擺動t使得刀具在其切削點上始終保持與被加工的輪廓曲面成法線方向'以保證被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加_T效率，減小被加工表面的粗糙度，它特別適合加工透明葉片、機翼等更為復雜的空間曲面。
數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。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，然後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體實現，增加數控機床輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

⑸ 數控機床按運動方式分為哪三類

運動方式分類：

1、點位控制數控機床：數控系統只控制刀具從一點到另一點的准確位置，而不控制運動軌跡，各坐標軸之間的運動是不相關的，在移動過程中不對工件進行加工。這類數控機床主要有數控鑽床、數控坐標鏜床、數控沖床等。

2、直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的准確位置外，還要保證兩點間的移動軌跡為一直線，並且對移動速度也要進行控制，也稱點位直線控制。這類數控機床主要有比較簡單的數控車床、數控銑床、數控磨床等。單純用於直線控制的數控機床已不多見。

3、輪廓控制數控機床：輪廓控制的特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行連續相關的控制，它不僅要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的每一點的速度、方向和位移量，也稱為連續控制數控機床。

這類數控機床主要有數控車床、數控銑床、數控線切割機床、加工中心等。

(5)數控機床機械裝置的運動形式擴展閱讀：

數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機床主體和其他輔助裝置。

1、加工程序載體：數控機床工作時，不需要工人直接去操作機床，要對數控機床進行控制，必須編制加工程序。

2、數控裝置：數控裝置是數控機床的核心。現代數控裝置均採用CNC（Computer Numerical Control）形式，這種CNC裝置一般使用多個微處理器，以程序化的軟體形式實現數控功能，因此又稱軟體數控（Software NC）。

3、伺服與測量反饋系統：伺服系統是數控機床的重要組成部分，用於實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令信息，經功率放大、整形處理後，轉換成機床執行部件的直線位移或角位移運動。

4、機床主體：機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作台、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。

5、數控機床輔助裝置：輔助裝置是保證充分發揮數控機床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，回轉工作台和數控分度頭，防護，照明等各種輔助裝置。

⑹ 數控機床的機械繫統由哪些組成並對主傳動有哪些要求

1.主傳動系統
它包括動力源、傳動件及主運動執行件(主軸)等，其功用是將驅動回裝置的運動及動力答傳給執行件，以實現主切削運動。
2二進給傳動系統
它包括動力源、傳動件及進給運動執行件(工作台、刀架)等，其功用是將伺服驅動裝置的運動與動力傳給執行件，以實現進給切削運動。
3.基礎支承件
它是指床身、立柱、導軌、滑座、工作台等，是整台機床的基礎和框架，支承機床的各主要部件，並使它們在靜止或運動中保持相對正確的位置。
4.輔助裝置
輔助裝置是指實現某些部件動作和輔助功能的系統和裝置。輔助裝置視數控機床的不同而異，按機床的功能需要選用，如自動換刀系統、液壓氣動系統、潤滑冷卻裝置和排屑防護裝置等。
數控機床可根據自動化程度、可靠性要求和特殊功能需要，選用各類破損監控、機床與工件精度檢測、補償裝置和附件等。有些用於特殊加工的數控機床，如電加工數控機床和激光切割機，其主軸部件不同於一般數控金屬切削機床，但對進給伺服系統的要求是一樣的。本章內容中不作特殊說明的，都是針對於一般金屬切削類數控機床。

⑺ 數控機床按運動方式分類有哪幾種

按控制運動方式分類

1．點位控制數控機床

點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位，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聯系。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、數控鑽床、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。

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台以適當的進給速度，沿著平行於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，可用於平面的銑削加工。現代組合機床採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鑽鏜加工，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採用了輪廓控制系統。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，然後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體實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

⑻ 簡述數控系統機床機械運動過程

由伺服電機帶動滾珠絲杠旋轉。通過絲母轉化成滑鞍或工作台的移動。一般採用直線導軌導向。加工因機床功能不同分刀轉或件轉。

加工中心銑床為刀具旋轉。車床為件轉。旋轉為電機帶動主軸或刀桿。通過程序控制個軸動做配合可實現自動走刀。

不同的數控供應商的解決方案中伺服的功率范圍和配套電機范圍也是不同的。首先應該從可匹配的電機類型，功率范圍來初步篩選。

特別是要注意數控機床方案中是否包括力矩電機、直線電機、電主軸屬於同步電主軸還是非同步電主軸，上述電機的額定電流需求和過載電流需求，電主軸的最高轉速需求等。

(8)數控機床機械裝置的運動形式擴展閱讀：

零件程序及控制參數、補償量等數據的輸入，可採用光電閱讀機、鍵盤、磁碟、連接上級計算機的DNC 介面、網路等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。

不論系統工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以一個程序段為單位進行處理，把其中的各種零件輪廓信息（如起點、終點、直線或圓弧等）、加工速度信息（F 代碼）和其他輔助信息（M、S、T代碼等）按照一定的語法規則解釋成計算機能夠識別的數據形式。

並以一定的數據格式存放在指定的內存專用單元。在解碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發現語法錯誤便立即報警。

⑼ 數控機床的自動換刀裝置有哪些形式

各類數控機床的自動換刀裝置的結構取決於機床的形式、工藝范圍以及刀具的種類和數量等，主要可以分為以下幾種形式
①回轉刀架換刀
數控機床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置，根據加工對象的不同，可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式，分別安裝著四把、六把或更多的刀具，並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架的結構上必須具有良好的強度和剛性，以承受粗加工時的切削抗力，由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置，而加工工程中對刀尖位置一般不進行人工調整，因此更有必要選擇可靠地定位方案和合理的定位結構，以保證回轉刀架在每次轉位之後，具有盡可能高的重復定位精度
回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制，他的動作分為四個步驟：刀架抬起。刀架轉位。刀架壓緊。轉位油缸復位
回轉刀架除了採用液壓缸驅動轉位和定位銷定位以外，還可以採用電機/馬氏機構轉位和鼠齒定位，以及其他轉位和定位機構。
②更換主軸頭換刀
在帶有旋轉刀具的數控機床中，更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式，主軸頭通常有卧式和立式兩種，而且常用磚塔的轉位來更換主軸頭，以實現自動換刀，在磚塔的各個主軸頭上，預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具，當發出換刀指令時，各主軸頭依次的轉到加工位置，並接通主運動，使相應的主軸帶動刀具旋轉，而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。
由於空間位置的限制，主軸部件的結構不可能設計的十分堅實，因為影響了主軸系統的剛度，為了保證主軸的剛度，主軸的數目必須加以限制，否則將會使結構尺寸大為增加。磚塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作，從而提高了換刀的可能性，並顯著的縮短了換刀時間，但由於結構上的原因，磚塔主軸頭通常只適用於工序較少，精度要求不太敢的數控機床，如數控鑽床等。
③帶刀庫的自動換刀系統
帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換裝置如機械手等組成，目前他是多工序數控機床上應用最為廣泛的換刀方法
整個換刀過程較為復雜，首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上，在機外進行尺寸育調整之後，按一定的方式放入刀庫，換刀時先在到庫中進行選刀，並由刀具交換裝置分別動刀庫和主軸上取出刀具，在進行刀具交換之後，將新道具裝入主軸，把就刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可安裝在主軸箱的側面或上方，也可作為單獨部件安裝的機床以外，並有搬運裝置運動刀具。
帶刀庫的自動換到數控機床主軸箱與磚塔主軸頭相比較，由於主軸箱內只有一個主軸，設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度，因而能夠滿足精密加工的要求，另外刀庫可以存放數量很大的刀具，因為能夠進行復雜零件的多工序加工，這樣就明顯的提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽、銑、鏜床。但這種換刀方式的整個過程動作較多，換刀時間長，系統較為復雜，降低了工作可靠性。