数控机床的分类、特点与应用

数控机床的分类（节9~14页）这节重点是学习和掌握通用数控机床的四大分类及特点。

按工艺用途分类1、金属切削类数控机床：分别有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。

这些机床的动作与运动都是数字化控制，具有较高的生产率和自动化程度，特别是加工中心，它是一种带有自动换刀装置，能进行铣、钻、镗削加工的复合型数控机床。

加工中心又分为车削中心、磨削中心等。

还实现了在加工中心上增加交换工作台以及采用主轴或工作台进行立、卧转换的五面体加工中心。

2、金属成形类及特种加工类数控机床：它是指金属切削类以外的数控机床。

数控弯管机、数控线切割机床、数控电火花成形机床等等都是这一类数控机床。

按运动方式分类1、定位控制数控机床：它是指能控制刀具相对于工件的精确定位控制系统,而在相对运动的过程中不能进行任何加工。

通过采用分级或连续降速，低速趋近目标点，来减少运动部件的惯性过冲而引起的定位误差。

2、直线运动控制数控机床:它是指控制机床工作台或刀具以要求的进给速度，沿平行于某一坐标轴或两轴的方向进行直线或斜线移动和切削加工的机床。

这类数控机床要要求具有准确的定位功能和控制位移的速度，而且也要偶刀具半径和长度的补偿功能以及主轴转速控制的功能。

现代组合机床也算是一种直线运动控制数控机床。

3、轮廓控制的数控机床:它是指能实现两轴或两轴以上的联动加工，而且对各坐标的位移和速度进行严格的不间断控制，具有这种控制功能的数控机床。

现代数控机床大多数有两坐标或以上联动控制、刀具半径和长度补偿等等功能。

按联动轴数也可分两轴联动、两轴半、三轴、四轴、五轴联动等。

随着制造技术的发展，多坐标联动控制也越来普遍。

按控制方式分类1、开环控制系统：它是指没有位置检测反馈装置的控制方式。

特点是结构简单、价格低廉，但难以实现运动部件的快速控制。

广泛应用于步进电机低扭矩、高精度、速度中等的小型设备德驱动控制中，特别在微电子生产设备中。

2、半闭环控制系统：它是指在电动机轴或丝杆的端部装有角位移、角速度检测装置，通过位置检测反馈装置反馈给数控装置的比较器与输入指令比较，用差值控制运动部件。

机床数控技术课后答案1. 简述数控机床的特点。

答：数控机床是一种多功能、高精度、高效率、高自动化程度的机械化加工设备。

其主要特点包括：加工精度高、重复精度好、生产效率高、操作简单方便、可编程、易于自动化生产等。

2. 数控机床的分类及应用领域有哪些？答：数控机床可分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控切割机床等。

其应用领域广泛，包括机械加工、汽车制造、航空航天、光电子、模具制造等。

3. 什么是数控加工中的“刀轨”？答：数控加工中，机床上的刀具路径叫做“刀轨”，也称为程序路径或轨迹。

它是由加工零件的几何形状、刀具的类型和加工顺序等因素决定的。

4. 数控机床的坐标系有哪些？答：数控机床的坐标系包括：机床的工件坐标系（简称“WCS”）、机床的刀具坐标系（简称“TCS”）、机床的机床坐标系（简称“MCS”）等。

其中，WCS是理想的零件坐标系，TCS是刀具的坐标系，MCS是机床坐标系。

5. 什么是数控代码？答：数控代码是一种用来控制数控机床运动的程序语言。

它包括多种代码类型，如加工程序代码、辅助程序代码、自动编程代码等。

常见的数控代码包括G代码、M代码、T代码、S代码、F代码等。

6. 什么是G代码？举例说明其用途。

答：G代码是一种控制加工轨迹的程序代码。

举例来说，G00代码表示“快速移动”，G01代码表示“直线插补”，G02和G03代码分别表示“圆弧插补”，G04代码表示“停顿”，G81代码表示“钻孔循环”，等等。

7. 什么是M代码？举例说明其用途。

答：M代码是一种控制机床辅助功能的程序代码。

举例来说，M03代码表示“主轴正转”，M08代码表示“冷却液打开”，M09代码表示“冷却液关闭”，M30代码表示“程序结束并Rewind”，等等。

8. 什么是T代码？举例说明其用途。

答：T代码是一种表示选择刀具的程序代码。

举例来说，T01代码表示选择第1把刀，T02代码表示选择第2把刀，T03代码表示选择第3把刀，等等。

数控机床的组成分类及特点数控机床的组成①控制介质人和数控机床联系的媒介物。

控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的载体，有些直接集成在CAD/CAM中。

②数控装置数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。

数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。

在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元，因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。

③伺服系统其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。

其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。

④机床早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。

数控机床的分类数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。

可以按照多种原则来进行分类。

但归纳起来，常见的是以下面4种方法来分类的。

①按工艺用途分类一般数控机床、数控加工中心、多坐标数控机床②按运动轨迹分类点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床③按伺服系统的控制方式分类开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床④按数控装置分类硬件控制数控机床、软件控制数控机床数控机床的特点①采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构得到简化，传动链较短；②为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性，热变形小；③更多的采用高效率、高精度的传动部件，如滚珠丝杠、直线滚动导轨等；④加工中心带有刀库、自动换刀装置⑤采用辅助装置：冷却、排屑、防护、润滑、储运等装置数控机床的优势①适应性强，适合加工单件小批量、复杂零件②加工零件一致性好、重复精度高③只要改变程序就可改变加工件，不需要大量复杂工装夹具④可以采用复合工艺⑤高自动化、高效率⑥有利于生产管理的现代化。

数控机床分类大全-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1关于数控机床分类的一些认识导读：随着时代的发展，数控这一行业被越来越多的人们所认识跟了解。

但是很多使用人员与购买者并不是特别清楚数控机床的具体类别以及各自的特点。

下面华亚数控将为大家细心的解读数控机床的分类，以及特点，让更多人认识以及了解数控机床。

1、按机床运动的控制轨迹分类⑴点位控制的数控机床点位控制只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。

为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，以保证定位精度，如下图所示，为点位控制的运动轨迹。

具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控铣床、数控冲床等。

随着数控技术的发展和数控系统价格的降低，单纯用于点位控制的数控系统已不多见。

⑵直线控制数控机床直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速度和路线（轨迹），但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个（即数控系统内不必有插补运算功能），在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削，一般只能加工矩形、台阶形零件。

其有直线控制功能的机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。

这种机床的数控系统也称为直线控制数控系统。

同样，单纯用于直线控制的数控机床也不多见。

⑶轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床，其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行控制。

为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。

因此在这类控制方式中，就要求数控装置具有插补运算功能．所谓插补就是根据程序输入的基本数据（如直线的终点坐标、圆弧的终点坐标和圆心坐标或半径），通过数控系统内插补运算器的数学处理，把直线或圆弧的形状描述出来，也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲，从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合在运动过程中刀具对工件表面进行连续切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工．轮廓控制的加工轨迹。

二、多轴机床的分类（一）多轴机床的分类以五坐标联动的铣削机床为例，从结构类型上看，分为双转台、双摆头、单摆头+单转台三大类，每大类根据机床运动部件的运动方式的不同而有所不同。

以直线轴Z轴为例，对于立式设备来说，人们编程时习惯以Z轴向上为正方向，但是有些设备是通过主轴头固定而工作台向下移动、刀具相对向上移动为Z轴正方向移动；有些设备是工作台固定而主轴头向上移动、刀具向上移动。

在刀具参考坐标系和零件参考坐标系的相对关系中，不同的机床结构对三坐标加工中心没有什么影响，但是对于多轴联动的设备来说就不同了，这些相对运动关系的不同对加工程序有着不同的要求。

由于机床控制系统的不同，对刀具补偿的方式和程序的格式也都有不同的要求。

加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。

3轴立式加工中心最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。

多轴数控加工中心具有高效率、高精度的特点，工件在一次装夹后能完成5个面的加工。

如果配置5轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，非常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。

根据回转轴形式，多轴数控加工中心一般可分为以下几种方式：（1）双转台结构。

（2）双摆头结构。

（3）单摆头+单转台结构。

1.双转台结构（米克朗或哈默机床）双转台结构类型的机床是一个工作台做回转运动，另一工作台做偏摆运动，回转工作台附加在偏摆工作台上，随偏摆工作台的运动而运动，如图5-1-5所示。

其中，回转工作台通常称为机床的第5轴，而偏摆工作台称为机床的第4轴。

图5-1-6所示为一典型的双旋转工作台5轴联动铣床。

这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是：主轴结构比较简单，刚性非常好，制造成本比较低。

但工作台一般不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转角度≥90°时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。

双转台结构类机床的特征如下：（1）3个直线轴建立在笛卡儿坐标系上，符合右手法则。

数控机床的特点与分类1 .数控技术的发展数控(N 。

merical Control , NC ) ，国家标准(GB8129 一1997 )定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。

定义中的“机床”，不仅指金属切削机床，还包括其他各类机床，如线切割机床等。

数控机床(Numerical Control Machine Tools )是金属密集度及自动化程度很高的机电一体化加工装备。

它是按国际或国家甚至生成厂家规定的数字和文字编码方式，把各种机床位移量、运转系数、辅助功能(如刀具变换、切削液自动供停等)用数字、文字符号表示出来，通过能识别并处理这些符号的数字控制系统( Numerical Control System ，简称数控系统)变成电信号，继而利用相关的电气元部件实现我们要求的机械动作，从而完成加工任务。

国际信息处理联盟(Interna - tional Federat : on of Information Processing , IFIP )第五技术委员会对数控机床的定义是：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有特定代码或其他符号编码指令规定的程序。

1949 年，美国John T . Parsons 和麻省理工学院(MIT )的伺服机构研究所研制成数控三坐标铣床，拉开了NC 机床发展的序幕。

1955 年，MIT 协助Parsons 公司在辛辛那提公司(Cincinnati Hydrotel ) 4 #铣床配置数控系统，改装成一部三轴数控铣床，实现传统机器的NC 化。

1958 年，MIT 研制出自动刀具程序设计( Automatic Programming Tools , APT )。

同年，美国K 各T 公司研制出带自动换刀(Automatic Tool Change , ATC )的加工中心。

1959 年，数控机床已可用于片状复杂形状零件的加工。