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六、數(shù)控機(jī)床的分類

(一)按照能夠控制刀具與工件間相對運(yùn)動(dòng)的軌跡分類

1、點(diǎn)位控制(或位置控制)數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床只能控制工作臺(或刀具)從一個(gè)位置(點(diǎn))精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置(點(diǎn))，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行加工，各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸可以同時(shí)移動(dòng)，也可以依次移動(dòng)。

如數(shù)控鏜床、鉆床、沖床。

2、輪廓控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床能夠同時(shí)對兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制，不僅控制輪廓的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且還要控制軌跡上每一點(diǎn)的速度和位置，因而能夠加工曲線(或曲面)。

如數(shù)控車床、銑床、磨床、電加工機(jī)床和加工中心等。

(二)按照伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方式分類

自動(dòng)控制有閉環(huán)控制和開環(huán)控制兩種基本控制方式。

1、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

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

(2) 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床由于能夠減小乃至于消除由于傳動(dòng)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(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試都具有較大的難度，精度要求很高的數(shù)控機(jī)床，一般采用這種控制方式。

2、開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。

(1)這類數(shù)控機(jī)床不帶位置檢測反饋裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路的功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺移動(dòng)。

(2)開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床工作比較穩(wěn)定，反應(yīng)快，調(diào)試方便，維修簡單，但控制精度和速度都比較低，這類數(shù)控機(jī)床多為經(jīng)濟(jì)型。

3、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

(1)將檢測元件安裝在電動(dòng)機(jī)的端頭或絲杠的端頭，則為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。

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

(3)其控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床那樣高，但調(diào)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(shù)控車床、鉆床、銑床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床和加工中心等。

(2)加工中心是有刀庫，并且能夠自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床。是目前世界上產(chǎn)量最高，應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床。分為鏜銑類加工中心和車削中心。

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

加工中心的故障有50 % 以上與自動(dòng)換刀裝置有關(guān)。

2、金屬成型類

該類包括數(shù)控折彎機(jī)、彎管機(jī)、沖床、回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。

3、特種加工類

數(shù)控特種加工機(jī)床包括數(shù)控線切割機(jī)床、電火花加工機(jī)床及激光切割機(jī)等。

4、其他類。

如數(shù)控火焰切割機(jī)床、三坐標(biāo)測量機(jī)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(shù)控機(jī)床分為高、中、低(經(jīng)濟(jì)型)三檔。

就目前的發(fā)展水平，大體上可從分辨力、進(jìn)給速度、伺服系統(tǒng)、同時(shí)控制軸數(shù)(聯(lián)動(dòng)軸數(shù))、通信功能、顯示功能、有無PLC及主CPU水平等幾方面加以區(qū)分。

【例題3•單選題】半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)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(shí)際運(yùn)行位置與指令位置進(jìn)行比較，用差值進(jìn)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(huán)控制數(shù)控機(jī)床相比，閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床( )。

A. 具有比較高的加工精度

B. 設(shè)計(jì)、調(diào)試比較方便

C. 環(huán)內(nèi)包含的機(jī)械環(huán)節(jié)比較少

D. 應(yīng)用得更廣泛

答案：A

【例題5•單選題】 下列各項(xiàng)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(shè)備

D. 速度控制單元

答案：B

七、數(shù)控機(jī)床的再生改造

數(shù)控機(jī)床技術(shù)改造應(yīng)該考慮的問題：

1、正確估計(jì)待改造的數(shù)控機(jī)床的價(jià)值

主要機(jī)械大件(如床身、立柱、主軸箱等)的使用壽命可達(dá)10年以上

數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命可達(dá)10年

一些頻繁運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件(如滾動(dòng)絲杠副)可保持運(yùn)動(dòng)精度約為5年

易損電器元件(如行程開關(guān))的使用壽命只有2年左右

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)控系統(tǒng)在制造廠生產(chǎn)出來，其壽命約為5-6年

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

(2)剩余價(jià)值較大的通常是機(jī)械部分及配套附件，數(shù)控系統(tǒng)往往都需要更新。

2、設(shè)備技術(shù)改造應(yīng)該力求投資不超過同類新設(shè)備購置費(fèi)的40～60%

3、再生改造應(yīng)該全面配套，避免只進(jìn)行局部改造

在改造方案中，必須對機(jī)床各主要部件的工作壽命進(jìn)行綜合平衡，技術(shù)參數(shù)要相互匹配。

4、設(shè)備改造要根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需要、自身的經(jīng)濟(jì)能力，確定合理的科學(xué)的再生改造目標(biāo)，而不要盲目追求一流水平

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

A. 數(shù)控系統(tǒng)

B. 滾動(dòng)絲杠

C. 主軸箱等主要機(jī)械大件

D. 按鈕、開關(guān)

答案：B

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