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六、數控機床的分類

(一)按照能夠控制刀具與工件間相對運動的軌跡分類

1、點位控制(或位置控制)數控機床

這類機床只能控制工作臺(或刀具)從一個位置(點)精確地移動到另一個位置(點)，在移動過程中不進行加工，各個運動軸可以同時移動，也可以依次移動。

如數控鏜床、鉆床、沖床。

2、輪廓控制數控機床

這類機床能夠同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續控制，不僅控制輪廓的起點和終點，而且還要控制軌跡上每一點的速度和位置，因而能夠加工曲線(或曲面)。

如數控車床、銑床、磨床、電加工機床和加工中心等。

(二)按照伺服驅動系統的控制方式分類

自動控制有閉環控制和開環控制兩種基本控制方式。

1、閉環控制數控機床

(1) 這類數控機床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置，并與CNC裝置的指令位置進行比較，用差值進行控制。

(2) 閉環控制數控機床由于能夠減小乃至于消除由于傳動部件制造、裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。

(3) 這類數控機床伺服系統的設計和調試都具有較大的難度，精度要求很高的數控機床，一般采用這種控制方式。

2、開環控制數控機床。

(1)這類數控機床不帶位置檢測反饋裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經驅動電路的功率放大，驅動步進電動機轉動，再經傳動機構帶動工作臺移動。

(2)開環控制的數控機床工作比較穩定，反應快，調試方便，維修簡單，但控制精度和速度都比較低，這類數控機床多為經濟型。

3、半閉環控制數控機床

(1)將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭，則為半閉環控制數控機床。

(2)由于半閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及工作臺，所以可以獲提比較穩定的控制特性。

(3)其控制精度雖不如閉環控制數控機床那樣高，但調試比較方便，因而廣泛采用。

(三)按照加工方式分類

1、金屬切削類

(1)屬于此類的有數控車床、鉆床、銑床、鏜床、磨床、齒輪加工機床和加工中心等。

(2)加工中心是有刀庫，并且能夠自動換刀的數控機床。是目前世界上產量最高，應用最廣泛的數控機床。分為鏜銑類加工中心和車削中心。

自動換刀裝置是加工中心的基本特征，它的投資占到整機投資的30 % ～ 50 %。

加工中心的故障有50 % 以上與自動換刀裝置有關。

2、金屬成型類

該類包括數控折彎機、彎管機、沖床、回轉頭壓力機等。

3、特種加工類

數控特種加工機床包括數控線切割機床、電火花加工機床及激光切割機等。

4、其他類。

如數控火焰切割機床、三坐標測量機等。

(四)按照CNC裝置的功能水平分類

按照CNC裝置的功能水平可大致把數控機床分為高、中、低(經濟型)三檔。

就目前的發展水平，大體上可從分辨力、進給速度、伺服系統、同時控制軸數(聯動軸數)、通信功能、顯示功能、有無PLC及主CPU水平等幾方面加以區分。

【例題3•單選題】半閉環控制和閉環控制數控機床( )。

A. 都有裝在工作臺上的位置檢測裝置

B. 都有位置檢測裝置

C. 都是將工作臺實際運行位置與指令位置進行比較，用差值進行控制

D. 都可以獲得同樣高的控制精度

答案：B

【例題4•單選題】(2008年)與半閉環控制數控機床相比，閉環控制數控機床( )。

A. 具有比較高的加工精度

B. 設計、調試比較方便

C. 環內包含的機械環節比較少

D. 應用得更廣泛

答案：A

【例題5•單選題】 下列各項中，( )是組成中高檔CNC裝置不可缺少的部分。

A. 零件加工程序

B. 可編程序控制器

C. 輸入、輸出設備

D. 速度控制單元

答案：B

七、數控機床的再生改造

數控機床技術改造應該考慮的問題：

1、正確估計待改造的數控機床的價值

主要機械大件(如床身、立柱、主軸箱等)的使用壽命可達10年以上

數控系統的使用壽命可達10年

一些頻繁運動的驅動部件(如滾動絲杠副)可保持運動精度約為5年

易損電器元件(如行程開關)的使用壽命只有2年左右

一個標準型的數控系統在制造廠生產出來，其壽命約為5-6年

(1)在再生改造時，必須仔細分析哪些部分可以利用，哪些部分必須更新，剩余價值還有多少。一般要求可利用的部分其剩余價值不應低于總價值的1/3。

(2)剩余價值較大的通常是機械部分及配套附件，數控系統往往都需要更新。

2、設備技術改造應該力求投資不超過同類新設備購置費的40～60%

3、再生改造應該全面配套，避免只進行局部改造

在改造方案中，必須對機床各主要部件的工作壽命進行綜合平衡，技術參數要相互匹配。

4、設備改造要根據企業的生產需要、自身的經濟能力，確定合理的科學的再生改造目標，而不要盲目追求一流水平

【例題6•單選題】(2008年)下列數控機床零部件中，保證正常使用壽命在5年左右的是( )。

A. 數控系統

B. 滾動絲杠

C. 主軸箱等主要機械大件

D. 按鈕、開關

答案：B

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（責任編輯：中大編輯）