數控機(ji)床的(de)品種規格很多,分(fen)(fen)類方法也各不相(xiang)同(tong)。一般可根(gen)據(ju)功能和結構,按下面 3 種原則(ze)進(jin)行分(fen)(fen)類:
點(dian)位(wei)(wei)(wei)控(kong)制只要求控(kong)制機床的(de)移(yi)(yi)動(dong)(dong)部件從(cong)一(yi)(yi)點(dian)移(yi)(yi)動(dong)(dong)到(dao)另(ling)一(yi)(yi)點(dian)的(de)準確定位(wei)(wei)(wei),對于點(dian)與點(dian)之間(jian)的(de)運(yun)動(dong)(dong)軌(gui)跡(ji)的(de)要求并不(bu)(bu)嚴格,在(zai)移(yi)(yi)動(dong)(dong)過程中不(bu)(bu)進行加工(gong),各坐標軸之間(jian)的(de)運(yun)動(dong)(dong)是不(bu)(bu)相關的(de)。為了(le)實現(xian)既快又緊確的(de)定位(wei)(wei)(wei),兩點(dian)間(jian)位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)的(de)移(yi)(yi)動(dong)(dong)一(yi)(yi)般先(xian)快速(su)移(yi)(yi)動(dong)(dong),然后(hou)慢速(su)趨近(jin)定位(wei)(wei)(wei)點(dian),以保證定位(wei)(wei)(wei)精度(du),如下圖 所示,為點(dian)位(wei)(wei)(wei)控(kong)制的(de)運(yun)動(dong)(dong)軌(gui)跡(ji)。
具有點位控制功能的機床主要有數控鉆床、數控銑床、數控沖床等。隨著數控技術的發展和數控系統價格的降低,單純用于點位控制的數控系統已不多見。沈陽機床
直(zhi)線(xian)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)數控(kong)(kong)(kong)機床也稱(cheng)為平行控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)數控(kong)(kong)(kong)機床,其(qi)特點(dian)(dian)是(shi)(shi)除了控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)點(dian)(dian)與點(dian)(dian)之間的(de)準確定位外,還要控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)兩相關點(dian)(dian)之間的(de)移(yi)動(dong)(dong)速度(du)和路線(xian)(軌跡),但其(qi)運動(dong)(dong)路線(xian)只(zhi)是(shi)(shi)與機床坐(zuo)標軸(zhou)平行移(yi)動(dong)(dong),也就是(shi)(shi)說同時控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)坐(zuo)標軸(zhou)只(zhi)有一(yi)個(即數控(kong)(kong)(kong)系統內(nei)不必有插補運算(suan)功能),在移(yi)位的(de)過程中刀具能以(yi)指(zhi)定的(de)進給速度(du)進行切(qie)削,一(yi)般只(zhi)能加工(gong)矩形、臺(tai)階(jie)形零件。
其有直線控制功能的機床主要有比較簡單的數控車床、數控銑床、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,單純用于直線控制的數控機床也不多見。沈陽機床價格
輪廓控(kong)(kong)(kong)制數控(kong)(kong)(kong)機床(chuang)也稱連續控(kong)(kong)(kong)制數控(kong)(kong)(kong)機床(chuang),其控(kong)(kong)(kong)制特點是能夠對兩個(ge)或兩個(ge)以上的(de)運動(dong)坐標(biao)的(de)位移(yi)和速度同時進行(xing)控(kong)(kong)(kong)制。
為了滿足刀具沿工件(jian)輪廓(kuo)的(de)(de)相對運(yun)(yun)動軌跡符合工件(jian)加工輪廓(kuo)的(de)(de)要(yao)求,必(bi)須(xu)將(jiang)各坐標運(yun)(yun)動的(de)(de)位(wei)移控制和(he)速度控制按照規(gui)定的(de)(de)比(bi)例(li)關系緊確(que)地協調(diao)起(qi)來。
因(yin)此(ci)在這(zhe)類控制(zhi)方式(shi)中,就(jiu)要求數(shu)控裝置具有插(cha)補(bu)運算(suan)功能.所(suo)謂(wei)插(cha)補(bu)就(jiu)是根據(ju)程序輸入(ru)的基本數(shu)據(ju)(如直線(xian)(xian)的終(zhong)點坐標(biao)、圓弧(hu)的終(zhong)點坐標(biao)和圓心坐標(biao)或(huo)半徑),通(tong)過(guo)數(shu)控系(xi)統(tong)內(nei)插(cha)補(bu)運算(suan)器(qi)的數(shu)學(xue)處(chu)理,把直線(xian)(xian)或(huo)圓弧(hu)的形狀描述出來,也就(jiu)是一邊計(ji)算(suan),一邊根據(ju)計(ji)算(suan)結果(guo)向各坐標(biao)軸(zhou)控制(zhi)器(qi)分配脈沖,從而控制(zhi)各坐標(biao)軸(zhou)的聯動(dong)位(wei)移量與要求的輪(lun)廓(kuo)相符合在運動(dong)過(guo)程中刀(dao)具對(dui)工件表(biao)面(mian)進(jin)(jin)行連(lian)續切削,可(ke)以進(jin)(jin)行各種直線(xian)(xian)、圓弧(hu)、曲線(xian)(xian)的加(jia)工.輪(lun)廓(kuo)控制(zhi)的加(jia)工軌跡(ji)。
這類機(ji)床主要有數(shu)控(kong)(kong)車床、數(shu)控(kong)(kong)銑床、數(shu)控(kong)(kong)線切割機(ji)冰、加工中心等,其相(xiang)應(ying)的數(shu)控(kong)(kong)裝置稱為(wei)輪廓控(kong)(kong)制(zhi)數(shu)控(kong)(kong)系統根據它所控(kong)(kong)制(zhi)的聯(lian)動坐標(biao)軸(zhou)數(shu)不同(tong),又可以(yi)分為(wei)下面幾種形式
如車削加工中心(xin),它(ta)除了(le)縱向(xiang)(Z軸(zhou)(zhou))、橫向(xiang)(X軸(zhou)(zhou))兩(liang)個直(zhi)線坐標軸(zhou)(zhou)聯(lian)(lian)動外,還需同時控(kong)制圍(wei)繞 Z 軸(zhou)(zhou)旋轉(zhuan)的(de)主軸(zhou)(zhou)(C軸(zhou)(zhou))聯(lian)(lian)動。
比如控制刀(dao)具同時繞 x 軸(zhou)和 Y 軸(zhou)兩個方(fang)向擺動(dong),使得刀(dao)具在其切削點上始終保持(chi)與被(bei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的輪廓曲面成法線方(fang)向,以保證(zheng)被(bei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)曲面的光滑性(xing),提高其加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)精度和加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)效率,減小(xiao)被(bei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)表(biao)面的粗糙度。
這類機(ji)床的(de)進(jin)給伺服(fu)驅動(dong)(dong)是開環(huan)的(de),即(ji)沒有檢測反饋裝置,一(yi)般它的(de)驅動(dong)(dong)電動(dong)(dong)機(ji)為(wei)步進(jin)電機(ji),步進(jin)電機(ji)的(de)主要特征是控制電路每變換一(yi)次指令脈沖(chong)信(xin)號,電動(dong)(dong)機(ji)就轉(zhuan)動(dong)(dong)一(yi)個步距(ju)角(jiao),并且電動(dong)(dong)機(ji)本身(shen)就有自鎖能(neng)力.
數(shu)控(kong)系統(tong)輸出的(de)進給指令(ling)信號通(tong)過脈沖分配器來控(kong)制(zhi)(zhi)驅動電路,它以變(bian)(bian)換脈沖的(de)個數(shu)來控(kong)制(zhi)(zhi)坐(zuo)標位(wei)移(yi)量,以變(bian)(bian)換脈沖的(de)頻率來控(kong)制(zhi)(zhi)位(wei)移(yi)速(su)度,以變(bian)(bian)換脈沖的(de)分配順序來控(kong)制(zhi)(zhi)位(wei)移(yi)的(de)方(fang)向(xiang)。
因(yin)此這種控(kong)制方(fang)式的(de)(de)蕞大特點(dian)是控(kong)制方(fang)便、結構簡(jian)單、價格便宜.數控(kong)系統發出的(de)(de)指令信號流是單向的(de)(de),所(suo)以不存在(zai)控(kong)制系統的(de)(de)穩定性問題,但(dan)由于機(ji)械傳動的(de)(de)誤差不經(jing)過(guo)反饋校正,故位移精度不高。
早期的(de)數(shu)控機(ji)床均采用(yong)這(zhe)(zhe)種(zhong)控制(zhi)方式,只是故障率(lv)比(bi)較高(gao),目前由于驅動電路的(de)改(gai)進,使其(qi)仍得(de)到了較多的(de)應(ying)用(yong)。尤其(qi)是在我(wo)國(guo),一(yi)般經濟(ji)型數(shu)控系(xi)統(tong)和舊設備(bei)的(de)數(shu)控改(gai)造多采用(yong)這(zhe)(zhe)種(zhong)控制(zhi)方式。另外,這(zhe)(zhe)種(zhong)控制(zhi)方式可以(yi)配置單片(pian)機(ji)或單板機(ji)作(zuo)為數(shu)控裝置,使得(de)整個系(xi)統(tong)的(de)價格降低。
這類數(shu)控機(ji)(ji)床的(de)進(jin)(jin)給(gei)伺(si)服驅(qu)動(dong)是按(an)閉(bi)環(huan)反饋控制方式工(gong)作(zuo)的(de),其(qi)驅(qu)動(dong)電動(dong)機(ji)(ji)可采用直流(liu)或(huo)交流(liu)兩種伺(si)服電機(ji)(ji),并需要配置位(wei)置反饋和速度反饋,在加工(gong)中隨(sui)時檢(jian)測移(yi)動(dong)部件的(de)實(shi)際位(wei)移(yi)量,并及時反饋給(gei)數(shu)控系統中的(de)比較器,它與插補運算所得到的(de)指令信號(hao)進(jin)(jin)行比較,其(qi)差值又作(zuo)為伺(si)服驅(qu)動(dong)的(de)控制信號(hao),進(jin)(jin)而帶動(dong)位(wei)移(yi)部件以消除位(wei)移(yi)誤(wu)差。
按(an)位(wei)置反(fan)饋檢測元件的安裝(zhuang)部位(wei)和(he)所使用的反(fan)饋裝(zhuang)置的不同,它又分(fen)為全閉(bi)環和(he)半閉(bi)環兩種控制方式。
如圖(tu)所示,其位置反(fan)饋裝置采(cai)(cai)用(yong)直(zhi)線位移(yi)檢測元件(目(mu)前一般采(cai)(cai)用(yong)光柵尺),安(an)裝在機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)床(chuang)(chuang)(chuang)鞍部位,即直(zhi)接檢測機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)坐標的(de)直(zhi)線位移(yi)量,通過反(fan)饋可以消除(chu)從電(dian)動機(ji)(ji)到機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)鞍的(de)整個機(ji)(ji)械傳動鏈中的(de)傳動誤(wu)差,從而得到很高的(de)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)靜態定位精度。
但是(shi),由(you)于(yu)在整(zheng)個(ge)控(kong)制環(huan)(huan)內(nei),許多(duo)機械傳(chuan)動(dong)環(huan)(huan)節的摩(mo)擦(ca)特性、剛性和間隙均為非(fei)線性,并且(qie)整(zheng)個(ge)機械傳(chuan)動(dong)鏈的動(dong)態響應時間與電(dian)氣(qi)響應時間相比又非(fei)常大.這為整(zheng)個(ge)閉環(huan)(huan)系統的穩定性校正帶來很(hen)大困(kun)難,系統的設計和調整(zheng)也都(dou)相當(dang)復雜因此,這種全閉環(huan)(huan)控(kong)制方式主(zhu)要用(yong)于(yu)精(jing)(jing)度要求(qiu)很(hen)高的數控(kong)坐標幢床、數控(kong)精(jing)(jing)密磨床等(deng)。
如(ru)圖(tu)所示,其位置(zhi)反(fan)饋采(cai)(cai)用(yong)轉角檢測元件(jian)(目前主要采(cai)(cai)用(yong)編碼器等),直(zhi)接安裝(zhuang)在伺服電動機(ji)(ji)或絲(si)杠端部。由于(yu)大部分機(ji)(ji)械(xie)傳動環節未(wei)包括在系(xi)統閉環環路內(nei),因此叫(jiao)獲(huo)得較(jiao)穩定(ding)的控制特性。絲(si)杠等機(ji)(ji)械(xie)傳動誤差不能通過反(fan)饋來隨時校正,但(dan)是(shi)可采(cai)(cai)用(yong)軟件(jian)定(ding)值補償(chang)方法來適當提高(gao)其精度.目前,大部分數控機(ji)(ji)床采(cai)(cai)用(yong)半閉環控制方式
將(jiang)上述控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)式的(de)(de)特(te)點有(you)選擇(ze)地(di)集中,可(ke)以組成(cheng)混(hun)合控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)方(fang)(fang)案。如前(qian)所述,由于開環(huan)(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)式穩定性(xing)好、成(cheng)本(ben)低、精度差(cha),而全閉環(huan)(huan)穩定性(xing)差(cha),所以為了互(hu)為彌補,以滿足某(mou)些(xie)機床(chuang)的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)要(yao)求,宜(yi)采(cai)用混(hun)合控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)式。采(cai)用較多(duo)的(de)(de)有(you)開環(huan)(huan)補償型和半(ban)閉環(huan)(huan)補償型兩種(zhong)方(fang)(fang)式
按(an)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)功能水平(ping),通常(chang)把數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)分為(wei)低、中(zhong)、高(gao)(gao)(gao)三(san)類(lei)。這(zhe)種(zhong)分類(lei)方(fang)式,在我國用(yong)的(de)較多(duo)。低、中(zhong)、高(gao)(gao)(gao)三(san)檔(dang)的(de)界限是相對的(de),不同時(shi)期,劃分標(biao)準也(ye)會不同。就目前的(de)發展(zhan)水平(ping)看,可(ke)以根據(ju)一些(xie)功能及指標(biao),將各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)分為(wei)低、中(zhong)、高(gao)(gao)(gao)檔(dang)三(san)類(lei)。其(qi)中(zhong)中(zhong)、高(gao)(gao)(gao)檔(dang)一般(ban)稱為(wei)全功能數(shu)(shu)控(kong)或標(biao)準型數(shu)(shu)控(kong)。
指采(cai)用車、銑、撞、鉸、鉆(zhan)、磨、刨等各種(zhong)切削工藝的數控(kong)機床。它又(you)可(ke)被分為以下兩類。
①普通型數控機床 如數控車床、數控銑床、數控磨床等。沈陽機床銷售
②加(jia)工中(zhong)心 其(qi)主要(yao)特點是具(ju)有自動換刀(dao)機構(gou)的刀(dao)具(ju)庫(ku),工件(jian)經(jing)一次。裝夾后,通過自動更換各種刀(dao)具(ju),在同一臺機床上對工件(jian)各加(jia)工面連(lian)續進(jin)行銑(車)鍵、鉸、鉆、攻螺紋等多種工序的加(jia)工,如(幢/銑類)加(jia)工中(zhong)心、車削中(zhong)心、鉆削中(zhong)心等。
指(zhi)采用擠、沖、壓(ya)、拉等(deng)成(cheng)型工藝的(de)(de)數(shu)控機床,常用的(de)(de)有數(shu)控壓(ya)力機、數(shu)控折彎機、數(shu)控彎管機、數(shu)控旋壓(ya)機等(deng)。
主(zhu)要有數(shu)(shu)(shu)控(kong)電火(huo)花線切割機(ji)、數(shu)(shu)(shu)控(kong)電火(huo)花成型機(ji)、數(shu)(shu)(shu)控(kong)火(huo)焰(yan)切割機(ji)、數(shu)(shu)(shu)控(kong)激(ji)光加工(gong)機(ji)等。
主要有三坐標(biao)測量儀(yi)、數控對刀儀(yi)、數控繪圖儀(yi)等。