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第三章 金屬切削機(jī)床
知識點(diǎn)三十、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)動的軌跡分類1.點(diǎn)位控制(或位置控制)數(shù)控機(jī)床。只能控制工作臺(或刀具)從一個位置(點(diǎn))精確地移動到另一個位置(點(diǎn)),在移動過程中不進(jìn)行加工,各個運(yùn)動軸可以同時移動,也可以依次移動。數(shù)控鏜床、鉆床、沖床。
2.輪廓控制數(shù)控機(jī)床。能夠同時對兩個或兩個以上的坐標(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)。
屬于這類數(shù)控機(jī)床的有數(shù)控車床、銑床、磨床、電加工機(jī)床和加工中心等。
?。ǘ┌凑账欧?qū)動系統(tǒng)的控制方式分類自動控制有閉環(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。這類數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測裝置安裝要機(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。
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部件制造、裝配所帶來的誤差,因而加工精度高。缺點(diǎn):裝配、調(diào)試難度大。
2.半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。將檢測元件安裝在電動機(jī)的端頭或絲杠的端頭,則為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。由于半閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工作臺,所以可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性。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。
3.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。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)動電路的功率放大,驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動,再經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)帶動工作臺移動。
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。
【鏈接】按照伺服驅(qū)動系統(tǒng)的控制方式分類:閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,位置檢測裝置安裝要機(jī)床工作臺上,加工精度高。缺點(diǎn):裝配、調(diào)試難度大。半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。將檢測元件安裝在電動機(jī)的端頭或絲杠的端頭,調(diào)試比較方便,因而廣泛采用。開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。不帶位置檢測反饋裝置。多為經(jīng)濟(jì)型。
?。ㄈ┌凑占庸し绞椒诸?.金屬切削類。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。
加工中心是有刀庫,并且能夠自動換刀的數(shù)控機(jī)床,運(yùn)用十分廣泛。分為鏜銑類加工中心和車削中心。
【注意】自動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%以上與自動換刀裝置有關(guān)。
2.金屬成型類。該類包括數(shù)控彎管機(jī)、折彎機(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。大體上可從分辨率、進(jìn)給速度、伺服系統(tǒng)、同時控制軸數(shù)(聯(lián)動軸數(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。
表3-7按CNC裝置功能水平分類表
功 能 | 高 檔 | 中 檔 | 低 檔 |
分辨率(μm) | 0.1 | 1 | 10 |
進(jìn)給速度(m/min) | 15~100 | 15~24 | <15 |
伺服系統(tǒng) | 交、直流伺服電動機(jī)驅(qū)動的閉環(huán)、半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng) | 功率步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的開環(huán)控制伺服系統(tǒng) | |
同時控制軸數(shù) | 3~5軸 | 2軸(3軸直線) | |
通信功能 | 帶MAP(或相當(dāng))網(wǎng)卡,可以進(jìn)網(wǎng) | RS-232C、RS-422或DNC通信接口 | 無或RS-232C通信接口 |
顯示功能 | 可以進(jìn)行三維圖形顯示 | CRT(LCD)字符、圖形顯示 | LED顯示或CRT字符顯示 |
有無PLC | 有 | 無 | |
主CPU | 16位、32位、64位,主流為32位 | 8位,也有16位 |
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