數(shù)控機(jī)床的分類

數(shù)控機(jī)床的分類contents目錄數(shù)控機(jī)床概述按加工方式分類按控制方式分類按運(yùn)動(dòng)軌跡分類按功能水平分類發(fā)展趨勢與展望數(shù)控機(jī)床概述01數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，通過編程或其他方式，能夠自動(dòng)完成加工過程中的各種操作。定義從20世紀(jì)50年代第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生，到70年代微處理器的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，再到90年代以后數(shù)控技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了不斷的發(fā)展和完善。發(fā)展歷程定義與發(fā)展歷程數(shù)控機(jī)床主要由輸入/輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量反饋裝置和機(jī)床本體等組成。組成通過輸入設(shè)備將加工程序輸入到數(shù)控裝置中，經(jīng)過數(shù)控裝置的處理和運(yùn)算，將結(jié)果輸出到伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，從而完成工件的加工。同時(shí)，測量反饋裝置實(shí)時(shí)檢測機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將結(jié)果反饋給數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。工作原理數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理加工精度高、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)等。優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、模具制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，以及各種復(fù)雜形狀和精度要求高的零件加工。應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢與應(yīng)用領(lǐng)域按加工方式分類02主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件，可進(jìn)行內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、切槽、鉆孔、鏜孔等加工。在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加了動(dòng)力刀架和C軸功能，可實(shí)現(xiàn)車削、銑削、鉆削等復(fù)合加工。車削類數(shù)控機(jī)床數(shù)控車削中心數(shù)控車床數(shù)控銑床主要用于加工平面、溝槽、分齒零件、螺旋形表面及各種曲面，可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。數(shù)控銑削中心在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)換刀裝置和刀庫，可實(shí)現(xiàn)多種工序的連續(xù)加工。銑削類數(shù)控機(jī)床數(shù)控磨床主要用于對(duì)工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面等進(jìn)行磨削加工，具有高精度、高效率的特點(diǎn)。數(shù)控磨削中心在數(shù)控磨床的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)測量裝置和砂輪修整裝置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償和自動(dòng)修整功能。磨削類數(shù)控機(jī)床鉆削類數(shù)控機(jī)床數(shù)控鉆床主要用于對(duì)工件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工，具有高精度、高效率的特點(diǎn)。數(shù)控鉆削中心在數(shù)控鉆床的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)換刀裝置和刀庫，可實(shí)現(xiàn)多種工序的連續(xù)加工。按控制方式分類03開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床沒有安裝位置檢測裝置，因此無法對(duì)移動(dòng)部件的位置和速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和反饋。無位置檢測裝置由于缺乏實(shí)時(shí)的位置檢測和反饋機(jī)制，開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的加工精度相對(duì)較低，適用于對(duì)精度要求不高的加工任務(wù)。精度相對(duì)較低由于沒有復(fù)雜的位置檢測和反饋系統(tǒng)，開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，制造成本也較低。結(jié)構(gòu)簡單、成本低開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床高精度加工由于采用了全閉環(huán)位置控制，閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的加工精度非常高，適用于對(duì)精度要求極高的加工任務(wù)。全閉環(huán)位置控制閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床采用全閉環(huán)位置控制，通過位置檢測裝置實(shí)時(shí)檢測移動(dòng)部件的位置和速度，并與指令值進(jìn)行比較，通過控制系統(tǒng)對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高為了實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制，閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床需要配備高精度的位置檢測裝置和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，因此其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，制造成本也較高。閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)位置控制半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床采用半閉環(huán)位置控制，即只對(duì)部分移動(dòng)部件進(jìn)行位置檢測和反饋，而不是對(duì)全部移動(dòng)部件進(jìn)行全閉環(huán)控制。中等精度加工由于采用了半閉環(huán)位置控制，半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的加工精度介于開環(huán)控制和閉環(huán)控制之間，適用于對(duì)精度要求中等的加工任務(wù)。結(jié)構(gòu)適中、成本適中半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和制造成本介于開環(huán)控制和閉環(huán)控制之間，既保證了一定的加工精度，又降低了制造成本。按運(yùn)動(dòng)軌跡分類04僅控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而不控制其運(yùn)動(dòng)軌跡。適用于對(duì)精度要求不高的孔加工，如鉆孔、鉸孔和鏜孔等。常見的有點(diǎn)位控制的數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床和數(shù)控沖床等。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床不僅控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而且保證兩點(diǎn)間的移動(dòng)軌跡為一直線，同時(shí)控制其運(yùn)動(dòng)速度。適用于對(duì)精度和表面粗糙度要求較高的直線或平面加工。常見的有直線控制的數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控磨床等。直線控制數(shù)控機(jī)床常見的有輪廓控制的數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心、數(shù)控車削中心和數(shù)控磨削中心等。對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制，不僅控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而且控制整個(gè)加工過程的切削用量，以保證加工出符合圖紙要求的輪廓形狀和尺寸。適用于對(duì)精度、表面粗糙度和形狀復(fù)雜程度要求高的曲面加工。輪廓控制數(shù)控機(jī)床按功能水平分類05加工精度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與剛性價(jià)格經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床01020304相對(duì)較低，通常用于加工要求不太高的零件。簡單、易操作，一般采用開環(huán)控制。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，剛性一般，適用于輕載加工。相對(duì)較低，適合中小型企業(yè)或個(gè)人使用。中檔數(shù)控機(jī)床中等，可滿足大部分零件的加工要求。較復(fù)雜，一般采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制，具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，剛性較好，適用于中載加工。適中，適合中小型企業(yè)或需要較高加工精度的企業(yè)使用。加工精度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與剛性價(jià)格加工精度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與剛性價(jià)格高檔數(shù)控機(jī)床非常高，可滿足高精度、高復(fù)雜度零件的加工要求。結(jié)構(gòu)復(fù)雜且堅(jiān)固，剛性好，適用于重載、高精度加工。非常復(fù)雜且先進(jìn)，采用高性能的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和先進(jìn)的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。較高，適合大型企業(yè)或需要高精度、高效率加工的企業(yè)使用。發(fā)展趨勢與展望06通過提高主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和切削速度，實(shí)現(xiàn)高效加工，提高生產(chǎn)效率。高速切削技術(shù)高精度控制技術(shù)復(fù)合加工技術(shù)采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，提高機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度。將多種加工技術(shù)集成在一臺(tái)機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成多道工序，提高加工精度和效率。030201高速化、高精度化發(fā)展趨勢123應(yīng)用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自主學(xué)習(xí)、優(yōu)化和自適應(yīng)控制，提高加工質(zhì)量和效率。智能化技術(shù)通過建立機(jī)床的數(shù)字化模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和維護(hù)全過程的數(shù)字化管理和優(yōu)化。數(shù)字化雙胞胎技術(shù)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床與上層管理系統(tǒng)、其他機(jī)床和設(shè)備的互聯(lián)互通，構(gòu)建數(shù)字化車間和智能工廠。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢在機(jī)床設(shè)計(jì)階段考慮環(huán)保、節(jié)能等因素，采用輕量化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等綠色設(shè)計(jì)技術(shù)。綠色