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數控車床加工的4種常見分類

 

一:按工藝用途進行分類
(1)一般數控車床加工。這類數控車床加工和傳統的通用車床加工一樣,有數控的車、銑、 鏜、鉆、磨床等機械加工方式,這類數控車床加工的工藝可能性和通用機床相似,不同的是它能加工復雜形狀的零件。

(2)CNC數控車床加工。這類數控車床加工是在一般數控車床加工的基礎上發展起來的。它是在一般數控車床上加裝一個刀庫(可容納10-100多把刀具)和自動換刀裝置而構成的一種帶自動換刀裝置的數控車床(又稱多工序數控車床或鏜銑類加工中心,習慣上簡稱為加工中心),這使數控車床加工更進一步地向自動化和高效化方向發展 。

(3)多坐標數控車床加工。有些復雜形狀的零件,用三坐標的數控車床無法進行加工,如螺旋槳、飛機曲面零件的加工等,需要三個以上坐標的合成運動才能加工出所需形狀。于是出現了多坐標的數控車床加工,其特點是數控裝置控制的軸數較多,車床結構也比較復雜,其坐標軸數通常取決于加工零件的機械加工工藝要求。

二:按CNC數控車床的運動軌跡進行分類
(1)點位控制數控車床加工。這類數控車床加工的數控裝置只能控制車床移動部件從一個位置準確地移動到另一個位置,即僅控制行程終點的坐標值,在移動過程中不進行任何切削加工,至于兩相關點之間的移動速度及路線則取決于生產率。為了在準確定位的基礎上有盡可能高的生產率,所以兩相關點之間的移動先是以快速移動到接近新的位置,然后降速 1-3 級,使之慢速趨近定位點,以保證其定位精度。

(2)點位直線控制數控車床加工。這類數控車床加工時,不僅要控制兩相關點之間的位置,還要控制兩相關點之間的移動速度和路線。其路線一般都由和各軸線平行的直線段組成。它和點位控制數控車床加工的區別在于:當車床的移動部件移動時,可以沿一個坐標軸的方向(一般可以沿45°斜線進行切削,但不能沿任意斜率的直線切削)進行切削加工,而且其輔助功能比點位控制的數控車床多,例如,要增加主軸轉速控制、循環進給加工、刀具選擇等功能。

(3)輪廓控制數控車床加工。這類數控車床加工的控制裝置能夠同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續控制。加工時不僅要控制起點和終點,還要控制整個加工過程中每點的速度和位置,使數控車床加工出符合圖紙要求的復雜形狀零件。它的輔助功能亦比較齊全。

三:按伺服系統的控制方式進行分類
(1)開環控制數控車床加工。在開環控制中,數控車床加工沒有檢測反饋裝置。數控裝置發出信號的流程是單向的,所以不存在系統穩定性問題。也正是由于信號的單向流程,它對數控車床移動部件的實際位置不作檢驗,所以數控車床加工精度不高,其精度主要取決于伺服系統的性能。 工作過程是: 輸入的數據經過數控裝置運算分配出指令脈沖,通過伺服機構(伺服元件常為步進電機)使被控工作臺移動。

(2)閉環控制數控車床加工。由于開環控制精度達不到精密數控車床和大型數控車床的要求,所以必須檢測它的實際工作位置,為此,在開環控制數控車床上增加檢測反饋裝置,在加工中時刻檢測數控車床移動部件的位置,使之和數控裝置所要求的位置相符合,以期達到很高的加工精度。

(3)開環補償型數控車床加工。將開環控制數控車床加工與閉環控制數控車床加工的特點有選擇地集中起來,可以組成混合控制的方案。大型數控車床加工,需要很高的進給速度和返回速度,又需要相當高的精度。如果只采用全閉環的控制,數控車床傳動鏈和工作臺全部置于控制環節中,因素十分復雜,盡管安裝調試多經周折,仍然困難重重。為了避開這些矛盾,可以采用混合控制方式

四:按數控裝置進行分類
(1)硬線數控車床加工(稱普通數控,即NC)。這類數控系統的輸入、插補運算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實現。一般來說,數控車床不同,其控制電路也不同,因此系統的通用性較差,因其全部由硬件組成,所以功能和靈活性也較差。這類系統在 70 年代以前應用得比較廣泛。

(2)軟線數控車床加工(又稱計算機數控或微機數控,即CNC 或MNC)。 這類系統利用中、大規模及超大規模集成電路組成 CNC 裝置,或用微機與專用集成芯片組成,其主要的數控功能幾乎全由軟件來實現,對于不同的數控車床,只須編制不同的軟件就可以實現, 而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應性強,也便于批量生產,模塊化的軟、硬件,提高了系統的質量和可靠性。所以,現代數控車床都采用CNC裝置。

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