數(shù)控機(jī)床的組成及基本原理

第1章緒論1.1概述1.2數(shù)控機(jī)床的基本組成和工作原理1.3數(shù)控機(jī)床的分類1.4數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)本章要點(diǎn)圖庫下頁返回1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控技術(shù)的基本概念

數(shù)控技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床

數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控（NumericalControl—NC）是利用數(shù)字化信息對機(jī)械運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此，也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（ComputerizedNumericalControl—CNC）。

為了對機(jī)械運(yùn)動及加工過程進(jìn)行數(shù)字化信息控制，必須具備相應(yīng)的硬件和軟件。用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息控制的硬件和軟件的整體稱為數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem），數(shù)控系統(tǒng)的核心是數(shù)控裝置（NumericalController）。

圖庫1.1概述

由于數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控裝置的英文縮寫亦采用NC（或CNC），因此，在實(shí)際應(yīng)用中，在不同場合NC（或CNC）具有三種不同含義，即：既可以在廣義上代表一種控制技術(shù)，又可以在狹義上代表一種控制系統(tǒng)的實(shí)體，此外還可以代表一種具體的控制裝置——數(shù)控裝置。數(shù)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展始終保持同步，至今已經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、計(jì)算機(jī)到微處理機(jī)的演變，系統(tǒng)功能的日益增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，發(fā)展異常迅速，更新?lián)Q代十分頻繁。下頁上頁返回圖庫附：機(jī)床發(fā)展的歷史回顧1.1概述

采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，稱為數(shù)控機(jī)床（NC機(jī)床）。它是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密測量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。機(jī)床控制也是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用最早、最廣泛的領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床的水平代表了當(dāng)前的數(shù)控技術(shù)的性能、水平和發(fā)展方向，因此，本書將以數(shù)控機(jī)床為主線，介紹數(shù)控技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容。

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NC機(jī)床、加工中心、FMC、FMS與CIMS

數(shù)控機(jī)床種類繁多，有鉆銑鏜類、車削類、磨削類、電加工類、鍛壓類、激光加工類和其他特殊用途的專用數(shù)控機(jī)床等等，凡是采用了數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床統(tǒng)稱NC機(jī)床。

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NC機(jī)床與程控機(jī)床

NC機(jī)床與程控機(jī)床是兩種不同含義的機(jī)床，它們的控制要求和控制對象有本質(zhì)的不同。一般來說，機(jī)床自動控制主要包括三方面內(nèi)容：

1)機(jī)床動作順序的程序控制，典型的有組合機(jī)床、自動生產(chǎn)線等的流程與工步控制。其主要控制要求是根據(jù)機(jī)床的動作順序表（如電磁閥等執(zhí)行元件的動作表）。按規(guī)定的順序通過執(zhí)行原件依次動作，完成機(jī)床的動作流程。

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NC機(jī)床與程控機(jī)床

2)主電機(jī)與輔助電機(jī)的啟動、停止、變速、冷卻、潤滑、排屑、自動換刀等輔助機(jī)能的控制。這些控制有的是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工必須的，有的是機(jī)床特殊動作和功能方面的需要。它可以通過繼電器、接觸器、變頻器、調(diào)速器等進(jìn)行控制。對于只需要上述1）、2）兩方面控制的加工設(shè)備，稱為程序控制機(jī)床，簡稱程控機(jī)床。如：組合機(jī)床、自動生產(chǎn)線等?？删幊炭刂破鳎≒rogrammableController），是實(shí)現(xiàn)以上控制的最佳選擇。下頁上頁返回圖庫1.1概述

NC機(jī)床與程控機(jī)床

3)刀具（或坐標(biāo)軸）移動軌跡控制。對刀具運(yùn)動軌跡進(jìn)行控制，使加工輪廓的必要條件，它包括移動速度控制、移動位置控制、移動軌跡控制等幾個方面的基本要求，必須通過采用數(shù)控技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。在數(shù)控機(jī)床上，對于運(yùn)動部件的位移量控制，一般需要通過檔鐵、行程開關(guān)等檢測元件的發(fā)信和對執(zhí)行元件的通斷控制實(shí)現(xiàn)。即便采用了侍服驅(qū)動裝置的程控機(jī)床，一般也只能對各運(yùn)動部件的移動速度、移動位置進(jìn)行單獨(dú)的控制和調(diào)整，因此，程控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)位控制，但不能實(shí)現(xiàn)各部件間的“聯(lián)動”，任意改變坐標(biāo)軸（或刀具）在平面或空間的移動軌跡，故不能成為數(shù)控機(jī)床。下頁上頁返回圖庫1.1概述

NC機(jī)床與程控機(jī)床

在數(shù)控機(jī)床上，通過數(shù)控系統(tǒng)的“插補(bǔ)”運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)軸的聯(lián)動功能。它不僅可以控制移動部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且還能同時(shí)控制各運(yùn)動部件每一時(shí)刻的速度和位移，以及各運(yùn)動部件間的相互關(guān)系，從而可以將工件加工要求的輪廓形狀。這是數(shù)控機(jī)床與其他機(jī)床的本質(zhì)區(qū)別，也是機(jī)床采取數(shù)控技術(shù)的根本原因。下頁上頁返回圖庫1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控系統(tǒng)及其組成

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的基本組成

數(shù)控系統(tǒng)是所有數(shù)控設(shè)備的核心。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對象是坐標(biāo)軸的位移（包括移動速度、方向、和位置等），其控制信息主要來源于數(shù)控加工或運(yùn)動控制程序。因此，作為數(shù)控系統(tǒng)最基本的組成應(yīng)該包括：程序的輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動這三部分。

圖庫1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控系系統(tǒng)及及其組組成機(jī)床數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)的的基本本組成成（1）輸入入/輸出裝裝置輸入/輸出裝裝置的的主要要作用用是進(jìn)進(jìn)行數(shù)數(shù)控加加工或或運(yùn)動動控制制程序序、加加工與與控制制數(shù)據(jù)據(jù)、機(jī)機(jī)床參參數(shù)以以及坐坐標(biāo)軸軸位置置、檢檢測開開關(guān)的的狀態(tài)態(tài)等數(shù)數(shù)據(jù)的的輸入入、輸輸出。。鍵盤盤和顯顯示器器是任任何數(shù)數(shù)控設(shè)設(shè)備必必須的的最基基本的的輸入入輸出出裝置置。此此外，，根據(jù)據(jù)數(shù)控控系統(tǒng)統(tǒng)的不不同，，還可可以配配光電電閱讀讀機(jī)、、磁帶帶機(jī)或或軟盤盤驅(qū)動動器等等。作作為外外圍設(shè)設(shè)備，，計(jì)算算機(jī)是是目前前常用用的輸輸入/輸出裝裝置之之一。。圖庫1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控系系統(tǒng)及及其組組成機(jī)床數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)的的基本本組成成（2）數(shù)控控裝置置數(shù)控裝裝置是是數(shù)控控系統(tǒng)統(tǒng)的核核心。。它由由輸入入/輸出接接口線線路、、控制制器、、運(yùn)算算器和和存儲儲器等等部分分組成成。數(shù)數(shù)控裝裝置的的作用用是將將輸入入裝置置輸入入的數(shù)數(shù)據(jù)，，通過過內(nèi)部部的邏邏輯電電路或或控制制軟件件進(jìn)行行編譯譯、運(yùn)運(yùn)算和和處理理，并并輸出出各種種信息息和指指令，，以控控制機(jī)機(jī)床的的各部部分進(jìn)進(jìn)行規(guī)規(guī)定的的動作作。在這些些控制制信息息和指指令中中，最最基本本的是是坐標(biāo)標(biāo)軸的的進(jìn)給給速度度、進(jìn)進(jìn)給方方向和和進(jìn)給給位移移量指指令；；它經(jīng)經(jīng)插補(bǔ)補(bǔ)運(yùn)算算后生生成，，提供供給伺伺服驅(qū)驅(qū)動，，經(jīng)驅(qū)驅(qū)動器器放大大，最最終控控制坐坐標(biāo)軸軸的位位移。。它直直接決決定了了刀具具或坐坐標(biāo)軸軸的移移動軌軌跡。。圖庫1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控系系統(tǒng)及及其組組成機(jī)床數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)的的基本本組成成此外，，根據(jù)據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)和設(shè)設(shè)備的的不同同，如如：在在數(shù)控控機(jī)床床上，，還可可能有有主軸軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、、轉(zhuǎn)向向和起起、停停指令令；刀刀具的的選擇擇和交交換指指令；；冷卻卻、潤潤滑裝裝置的的起、、停指指令；；工件件的松松開、、夾緊緊指令令；工工作臺臺的分分度等等輔助助指令令。在在基本本的數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)中中，它它們是是通過過接口口，以以信號號的形形式提提供外外部輔輔助控控制裝裝置，，由外外部輔輔助控控制裝裝置對對以上上信號號進(jìn)行行必要要的編編譯和和邏輯輯運(yùn)算算，放放大后后驅(qū)動動相應(yīng)應(yīng)的執(zhí)執(zhí)行元元件，，帶動動機(jī)床床機(jī)械械部件件、液液壓氣氣動等等輔助助裝置置完成成指令令規(guī)定定的動動作。。圖庫1.1概述下頁上頁返回?cái)?shù)控系系統(tǒng)及及其組組成機(jī)床數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)的的基本本組成成（3）伺服服驅(qū)動動伺服驅(qū)驅(qū)動通通常由由伺服服放大大器（（亦稱稱：驅(qū)驅(qū)動器器、伺伺服單單元））和執(zhí)執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)等等部分分組成成。在數(shù)控控機(jī)床床上，，目前前一般般采用用交流流伺服服電動動機(jī)作作為執(zhí)執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)；；在先先進(jìn)的的高速速加工工機(jī)床床上，，已經(jīng)經(jīng)開始始使用用直線線電動動機(jī)。。圖庫1.1概述數(shù)控系系統(tǒng)及及組成成：NC(CNC)、SV與PC(PLC、PMC)NC(CNC)：數(shù)控控（NumericalControl）的常常用英英文縮縮寫。。由于于現(xiàn)代代數(shù)控控都采采用了了計(jì)算算機(jī)控控制，，因此此，可可以認(rèn)認(rèn)為NC和CNC的含義義完全全等同同。如如前所所述，，NC(CNC)在廣義義上代代表一一種控控制技技術(shù)----數(shù)控技技術(shù)；；在狹狹義上上代表表一種種控制制系統(tǒng)統(tǒng)的實(shí)實(shí)體----數(shù)控系系統(tǒng)；；此外外，還還可以以代表表一一種具具體的的控制制裝置置----數(shù)控裝裝置。。下頁上頁返回圖庫1.1概述數(shù)控系系統(tǒng)及及組成成：NC(CNC)、SV與PC(PLC、PMC)SV：伺服服驅(qū)動動（ServoDrive,簡稱伺伺服））的常常用英英文縮縮寫。。按日日本JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定的的術(shù)語語，它它是““以物物體的的位置置、方方向、、狀態(tài)態(tài)等作作為空空置量量，追追蹤目目標(biāo)值值的任任意變變化的的控制制機(jī)構(gòu)構(gòu)”。。簡言言之，，它是是一種種能夠夠自動動跟隨隨目標(biāo)標(biāo)位置置等物物理量量的控控制裝裝置。。在數(shù)控控機(jī)床床上，，伺服服驅(qū)動動的作作用主主要有有兩個個方面面：一一是按按照數(shù)數(shù)控裝裝置給給定的的速度度運(yùn)行行；二二是按按照數(shù)數(shù)控裝裝置給給定的的位置置定位位。因因此，，伺服服驅(qū)動動的精精度和和動態(tài)態(tài)響應(yīng)應(yīng)性能能是影影響數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的的加工工進(jìn)度度、表表面質(zhì)質(zhì)量和和生產(chǎn)產(chǎn)率的的重要要因素素之一一。下頁上頁返回圖庫1.2數(shù)控機(jī)機(jī)床的的基本本組成成和工工作原原理數(shù)控機(jī)機(jī)床的的基本本組成成在數(shù)控機(jī)床床上，為了了進(jìn)行零件件的加工，，可以通過過如下步驟驟進(jìn)行：1）根據(jù)被加加工零件的的圖樣與工工藝方案，，用規(guī)定的的代碼和程程序格式，，將刀具的的移動軌跡跡、加工工工藝過程、、工藝參數(shù)數(shù)、切削用用量等編寫寫成數(shù)控系系統(tǒng)能夠識識別的指令令形式。2）將所編寫寫的加工程程序輸入數(shù)數(shù)控裝置。。3）數(shù)控裝置置對輸入的的程序（代代碼）進(jìn)行行譯碼、運(yùn)運(yùn)算處理，，并向各坐坐標(biāo)軸的伺伺服驅(qū)動裝裝置和輔助助機(jī)能控制制裝置發(fā)出出響應(yīng)的控控制信號，，以控制機(jī)機(jī)床的各部部件的運(yùn)動動。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的基本組成成4）在運(yùn)動過過程中，數(shù)數(shù)控系統(tǒng)需需要隨時(shí)檢檢測機(jī)床的的坐標(biāo)軸位位置、行程程開關(guān)的狀狀態(tài)等，并并與程序的的要求相比比較，以決決定下一步步動作，直直到加工出出合格的零零件。5）操作者可可以隨時(shí)對對機(jī)床的加加工情況、、工作狀態(tài)態(tài)進(jìn)行觀察察、檢查，，必要時(shí)還還需要對機(jī)機(jī)床動作和和加工程序序進(jìn)行調(diào)整整，以保證證機(jī)床安全全、可靠地地運(yùn)行。由此可知，，作為數(shù)控控機(jī)床的基基本組成，，它應(yīng)包括括：輸入/輸出裝置、、數(shù)控裝置置、伺服驅(qū)驅(qū)動和反饋饋裝置、輔輔助控制裝裝置以及機(jī)機(jī)床本體等等部分。（見圖1-1）數(shù)控機(jī)床床的基本組組成下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的基本組成成圖1-1中的輸入/輸出裝置、、數(shù)控裝置置、伺服驅(qū)驅(qū)動和反饋饋裝置構(gòu)成成了機(jī)床數(shù)數(shù)控系統(tǒng)，，其作用見見前述。測測量裝置的的作用是檢檢測數(shù)控機(jī)機(jī)床坐標(biāo)軸軸的實(shí)際位位置和移動動速度，檢檢測信號被被反饋輸入入到機(jī)床的的數(shù)控裝置置或伺服驅(qū)驅(qū)動中，數(shù)數(shù)控裝置或或伺服驅(qū)動動對反饋的的實(shí)際位置置和速度與與給定值進(jìn)進(jìn)行比較，，并向機(jī)床床輸出新的的位移、速速度指令。。檢測裝置置的安裝、、檢測信號號反饋的位位置，決定定于數(shù)控系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的基本組成成數(shù)控裝置發(fā)發(fā)出的一個個進(jìn)給脈沖沖所對應(yīng)的的機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)軸的位移移量，稱為為數(shù)控機(jī)床床的最小移移動單位，，亦稱脈沖沖當(dāng)量。根根據(jù)機(jī)床精精度的不同同，常用的的脈沖當(dāng)量量有0.01mm、0.005mm、0.001mm等，在高精精度數(shù)控機(jī)機(jī)床上，可可以達(dá)到0.0005mm、0.0001mm甚至更小。。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的基本組成成輔助控制裝裝置的主要要作用是根根據(jù)數(shù)控裝裝置輸出的的主軸轉(zhuǎn)速速、轉(zhuǎn)向和和啟停指令令；刀具的的選擇和交交換指令；；冷卻、潤潤滑裝置的的啟停指令令；工件和和機(jī)床部件件的松開、、夾緊與工工作臺轉(zhuǎn)位位等輔助指指令所提供供的信號，，以及機(jī)床床上檢測開開關(guān)的狀態(tài)態(tài)等信號，，經(jīng)過必要要的編譯和和邏輯運(yùn)算算，經(jīng)放大大后驅(qū)動相相應(yīng)執(zhí)行的的元件，帶帶動機(jī)床機(jī)機(jī)械部件、、液壓氣動動等輔助裝裝置完成規(guī)規(guī)定的動作作。輔助控控制裝置通通常由PLC和強(qiáng)電控制制回路構(gòu)成成。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的基本組成成機(jī)床本體與與傳統(tǒng)的機(jī)機(jī)床基本相相同，它也也是由主傳傳動系統(tǒng)、、進(jìn)給傳動動系統(tǒng)、床床身、工作作臺以及輔輔助運(yùn)動裝裝置、液壓壓氣動系統(tǒng)統(tǒng)、潤滑系系統(tǒng)、冷卻卻裝置等部部分組成。。但為了滿滿足數(shù)控的的要求，充充分發(fā)揮機(jī)機(jī)床性能，，它在總體體布局、外外觀造型、、傳動系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)、刀刀具系統(tǒng)以以及操作性性能方面都都已發(fā)生了了很大的變變化。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的工作原理理在傳統(tǒng)的金金屬切削機(jī)機(jī)床上，零零件加工是是由操作者者根據(jù)圖樣樣的要求，，通過不斷斷改變刀具具的運(yùn)動軌軌跡和運(yùn)動動速度等參參數(shù)，使刀刀具對工件件進(jìn)行切削削加工，最最終加工出出合格零件件。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的工作原理理數(shù)控機(jī)床的的加工，其其實(shí)質(zhì)是應(yīng)應(yīng)用了“微微分”原理理。其工作作原理與過過程如下（（如圖1-2所示）：1）數(shù)控裝置置根據(jù)加工工程序要求求的刀具軌軌跡，將軌軌跡按機(jī)床床對應(yīng)的坐坐標(biāo)軸，以以最小移動動量（脈沖沖當(dāng)量）進(jìn)進(jìn)行微分（（圖1-2中的△X、△Y），并計(jì)算算出各軸需需要移動的的脈沖數(shù)。。2）通過數(shù)控控裝置的插插補(bǔ)軟件或或插補(bǔ)運(yùn)算算器，把要要求的軌跡跡用以“最最小移動單單位”為單單位的等效效折線進(jìn)行行擬合，并并找出最接接近理論軌軌跡的擬合合折線。3）數(shù)控裝置置根據(jù)擬合合折線的軌軌跡，給相相應(yīng)的坐標(biāo)標(biāo)軸連續(xù)不不斷地分配配進(jìn)給脈沖沖，并通過過伺服驅(qū)動動使機(jī)床坐坐標(biāo)軸按分分配的脈沖沖運(yùn)動。下頁上頁圖庫返回1.2數(shù)控機(jī)床的的基本組成成和工作原原理數(shù)控機(jī)床的的工作原理理由上可見：：第一、只只要數(shù)控機(jī)機(jī)床的最小小移動量（（脈沖當(dāng)量量）足夠小小，所用的的擬合折線線就安全可可以等效代代替理論曲曲線；第二二、只要改改變坐標(biāo)軸軸的脈沖分分配方式，，既可以改改變擬合折折線的形狀狀，從而達(dá)達(dá)到改變加加工軌跡的的目的；第第三、只要要改變分配配脈沖的頻頻率，既可可以改變坐坐標(biāo)軸（刀刀具）的運(yùn)運(yùn)動速度。。這樣就實(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控控機(jī)床控制制刀具移動動軌跡的根根本目的。。以上根據(jù)據(jù)給定的數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)，，在理想軌軌跡（輪廓廓）的已知知點(diǎn)之間，，通過數(shù)據(jù)據(jù)點(diǎn)的變化化，確定一一些中間點(diǎn)點(diǎn)的方法，，稱為插補(bǔ)補(bǔ)。顯然，，當(dāng)數(shù)控機(jī)機(jī)床的聯(lián)動動軸數(shù)越多多，機(jī)床加加工輪廓的的性能就越越強(qiáng)。因此此，聯(lián)動軸軸的數(shù)量是是衡量數(shù)控控機(jī)床性能能的重要技技術(shù)指標(biāo)之之一。下頁上頁圖庫返回1.3數(shù)控機(jī)床的的分類數(shù)控機(jī)床品品種規(guī)格繁繁多，對數(shù)數(shù)控機(jī)床的的分類方法法較多，但但定義明確確、分類較較為確切的的一般有下下面幾種分分類方法。。下頁上頁圖庫返回按加工工藝藝方法分類類按伺服驅(qū)動動的特點(diǎn)分分類其他分類1.3數(shù)控機(jī)床的的分類下頁上頁圖庫返回1.3數(shù)控機(jī)床的的分類下頁上頁圖庫返回錐度電火花花線切割機(jī)機(jī)床1.3數(shù)控機(jī)床的的分類下頁上頁圖庫返回?cái)?shù)控車床1.3數(shù)控機(jī)床的的分類按加工工藝藝方法分類類：普通數(shù)控機(jī)機(jī)床:普通數(shù)控機(jī)機(jī)床是指加加工用途、、加工工藝藝相對單一一的數(shù)控機(jī)機(jī)床。加工中心:在普通數(shù)控控機(jī)床增加加自動換刀刀裝置（ATC）可以成為為加工中心心下頁上頁圖庫返回1.3數(shù)控機(jī)床的的分類按伺服驅(qū)動動的特點(diǎn)分分類：開環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制制數(shù)控機(jī)床床閉環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床下頁上頁圖庫返回1.3數(shù)控機(jī)床的的分類按伺服驅(qū)動動的特點(diǎn)分分類：開環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床下頁上頁圖庫返回?zé)o位置反饋饋裝置的數(shù)數(shù)控機(jī)床稱稱為開環(huán)控控制數(shù)控機(jī)機(jī)床。使用用步進(jìn)電動動機(jī)（包括括電液脈沖沖馬達(dá)）作作為伺服執(zhí)執(zhí)行元件，，是其最明明顯的特點(diǎn)點(diǎn)。在開環(huán)環(huán)控制數(shù)控控機(jī)床中，，數(shù)控裝置置輸出的脈脈沖，經(jīng)過過步進(jìn)驅(qū)動動器的環(huán)形形分配器或或脈沖分配配軟件的處處理，并通通過驅(qū)動電電路進(jìn)行功功率放大，，最終控制制了步進(jìn)電電動機(jī)的角角位移。步步進(jìn)電動機(jī)機(jī)再經(jīng)過減減速裝置（（或直接聯(lián)聯(lián)接）帶動動了絲桿旋旋轉(zhuǎn)，通過過絲桿將角角位移轉(zhuǎn)換換為移動部部件的直線線位移。因因此，控制制步進(jìn)電動動機(jī)的轉(zhuǎn)角角與轉(zhuǎn)速，，就可以間間接控制移移動部件的的移動速度度與位移量量。1.3數(shù)控機(jī)床的的分類按伺服驅(qū)動動的特點(diǎn)分分類：半閉環(huán)控制制數(shù)控機(jī)床床下頁上頁圖庫返回特點(diǎn)是：機(jī)機(jī)床的轉(zhuǎn)動動絲桿或伺伺服電動機(jī)機(jī)上裝有角角位移檢測測裝置（如如光電編碼碼器等），，通過它檢檢測絲桿的的轉(zhuǎn)角，從從而間接地地檢測了移移動部件的的位移。角角位移信號號被反饋到到數(shù)控裝置置或伺服驅(qū)驅(qū)動中，實(shí)實(shí)現(xiàn)了從數(shù)數(shù)控裝置到到電動機(jī)輸輸出轉(zhuǎn)角間間的閉環(huán)自自動調(diào)節(jié)。。同樣，由由于伺服電電動機(jī)和絲絲桿相連，，通過絲桿桿將旋轉(zhuǎn)活活動轉(zhuǎn)換為為移動部件件的直線位位移，因此此，間接控控制了移動動部件的移移動速度與與位移量。。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)，只對電電動機(jī)或絲絲桿的角位位移進(jìn)行了了閉環(huán)控制制，沒有實(shí)實(shí)現(xiàn)對最終終輸出的直直線位移的的閉環(huán)控制制，故稱為為“半閉環(huán)環(huán)控制”。。1.3數(shù)控機(jī)床的的分類按伺服驅(qū)動動的特點(diǎn)分分類：閉環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床下頁上頁圖庫返回特點(diǎn)是：機(jī)機(jī)床移動部部件上直接接安裝直線線位移檢測測裝置，檢檢測裝著檢檢測最終位位移輸出量量。實(shí)際位位移值被反反饋到數(shù)控控裝置或伺伺服驅(qū)動中中，它可以以直接與輸輸入的指令令位移值進(jìn)進(jìn)行比較，，用誤差進(jìn)進(jìn)行控制，，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)移動部件件的精確運(yùn)運(yùn)動和定位位。從理論論上說，對對于這樣的的閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)，其運(yùn)動動精度僅取取決于檢測測裝置的檢檢測精度，，它與機(jī)械械傳動的誤誤差無關(guān)，，顯然，其其精度將高高于半閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)。而而且，它可可以對傳動動系統(tǒng)的間間隙、磨損損能自動補(bǔ)補(bǔ)償，其精精度保持性性要比半閉閉環(huán)系統(tǒng)好好得多。1.3數(shù)控機(jī)床的的分類下頁上頁圖庫返回除以上兩種種分類方法法以外，數(shù)數(shù)控機(jī)床還還可以按照照功能水平平、功能特特點(diǎn)等不同同的分類方方法分類，，但這些分分類方法的的定義均不不夠確切，，概念比較較模糊，不不同種類機(jī)機(jī)床之間很很難規(guī)定出出明確的界界限，在此此從略。1.4數(shù)控機(jī)床的的特點(diǎn)加工精精度高高數(shù)控機(jī)機(jī)床的的脈沖沖當(dāng)量量小，，位置置分辨辨率高高;數(shù)控系系統(tǒng)具具備誤誤差自自動補(bǔ)補(bǔ)償功功能;數(shù)控機(jī)機(jī)床的的傳動動系統(tǒng)統(tǒng)與機(jī)機(jī)床結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)，，都具具有比比普通通機(jī)床床更高高的剛剛度和和穩(wěn)定定性，，部件件的制制造、、裝配配精度度均比比較高高，提提高了了機(jī)床床本身身的精精度與與穩(wěn)定定性;數(shù)控機(jī)機(jī)床采采用了了自動動加工工方式式，避避免了了加工工過程程中的的人為為干擾擾機(jī)床的的柔性性高改變加加工零零件只只需要要新編編制（（更換換）程程序，，就能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對不不同零零件的的加工工自動化化程度度高，，勞動動強(qiáng)度度低數(shù)控機(jī)機(jī)床對對零件件的加加工是是根據(jù)據(jù)事先先編好好的程程序自自動完完成的的。在在正常常加工工過程程中，，操作作者只只要進(jìn)進(jìn)行極極為簡簡單的的操作作，即即可完完成零零件的的自動動加工工，不不需要要進(jìn)行行繁雜雜的重重復(fù)性性手工工操作作，操操作者者的勞勞動強(qiáng)強(qiáng)度可可大為為減少少。此此外，，數(shù)控控機(jī)床床一般般都具具有較較好的的安全全防護(hù)護(hù)、自自動排排屑、、自動動冷卻卻和自自動潤潤滑裝裝置，，使操操作者者的勞勞動條條件也也得到到了很很大改改善。。下頁上頁圖庫返回1.4數(shù)控機(jī)機(jī)床的的特點(diǎn)點(diǎn)生產(chǎn)率率高在數(shù)控控機(jī)床床上，，由于于主軸軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和和進(jìn)給給量都都可以以任意意選擇擇，由由于數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的的結(jié)構(gòu)構(gòu)剛性性好，，一般般都允允許進(jìn)進(jìn)行較較大切切削用用量的的強(qiáng)力力切削削，提提高了了數(shù)控控機(jī)床床的切切削效效率