【文章內容簡介】 簡單、價格低的系統稱為經濟型數控。主要用于車床、線切割機床、以及老機床改造等。它是屬于低檔數控的一種，目前在我國，這類數控有一定批量的生產。區(qū)別于經濟型數控，則把功能比較齊全的數控系統，稱為全功能數控，或稱標淮型數控。第三節(jié) 典型的數控機床數控機床的種類很多，幾乎各種類型的機床，都有成功的數控產品。下面介紹幾種典型的數控機床產品，其中數控車床、數控銑床、加工中心、數控鉆、鏜床、數控磨床、數控電加工機床及一些特殊類型的數控機床。由于每一類機床，品種都很多，功能和應用范圍也有差別。受篇幅限制，這里不能一一列舉，只能選擇其中的主要品種進行簡要介紹，以此了解數控機床的概貌。一、數控車床數控車床是目前使用最為廣泛的數控機床，主要用于軸類和盤類回轉體零件的加工，能自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作，特別適宜復雜形狀零件的加工。在車床上由程序確定主軸轉速是很必要的，應該有刀具補償功能，由程序選定刀具并控制轉塔刀架。對于工件輪廓形狀不太復雜，有一個轉塔刀架的數控車床，常常采用手工編制程序。只有在加工復雜輪廓或同時有兩把刀具進行加工時，才采用計算機自動編制程序。二、數控銑床主要用于各類較復雜的平面、曲面和殼體類零件的加工。如各類模具、烊板、葉片、凸輪、連桿和箱體等。銑削輪廓外形需要軌跡控制，而銑削框形面可以用直線控制。銑削平面零件只要二軸軌跡控制。，第三軸作逐行進刀運動。三軸軌跡控制，則是切深運動也與其他兩軸聯動，這樣可以進行空間銑削。 用于數控銑床的CNC系統必須具備刀具半徑補償和刀具長度補償功能，當數控銑床用于三維曲面模具加工時，加工程序只能采用計算機輔助編程才能實現。三、數控仿形銑床數控仿形銑床主要用于各種復雜型腔模具或工件的銑加工，特別對不規(guī)則的三維曲面和復雜邊界構成的工件更顯示其優(yōu)越性。新型的數控仿形銑一般包括三個部分:1. 數控(CNC)功能它具備一臺數控銑床應有的標準數控功能。有用戶宏程序，三軸聯動，以及刀具半徑及長度補償等。還可以有手動數據輸人(MDI)，前后臺編輯等。2. 仿形功能在機床上裝有仿形儀，可以選用多種仿形方式，如筆式手動、雙向、單向鉗位、輪廓、部分輪廓、三向，NTC(Numerical Tracer Control 數字仿型)等。還可以有多種離模方式：如切線離模，法向離模， Z軸快退等。3. 數字化功能在仿形加工的同時，要采集仿形指運動軌跡數據，并處理成加工所需的標準指令，存人存儲器，以后也可以利用存儲的數據進行加工。所以要求有大量的數據處理的功能。四、加工中心加工中心和數控車床一樣，是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床。它主要用于箱體類零件和復雜曲面零件的加工，能進行銑鏜、鉆、攻絲等工序。因為它具有自動換刀功能，工件一次裝卡后，能自動地完成或者接近完成工件各面的所有加工工序。箱體類零件的加工中心一般是在鏜、銑床的基礎上發(fā)展起來的，可稱為鏜銑類加工中心，習慣上簡稱為加工中心。另外還有一類加工中心，是以軸類零件為主要加工對象。是在車床基礎上發(fā)展起來的。一般具有C軸控制，除可進行車削、鏜削之外，還可進行端面和周面上任意部位的鉆削、銑削和攻絲加工。在具有插補功能的條件下，可以實現各種曲面銑削加工。這類加工中心也設有刀庫，根據加工工件的需要，配置相應的動力或非動力刀具。這類加工中心，習慣上稱為車削中心。大多數加工中心帶有軌跡控制。通常在同一系統內可以用增量數據輸人(銑削外形)，也可以用絕對數據輸入(定位)，并可實現多軸同時移動，以縮小定位時間。主軸轉速由程序設定并可以定向停止。切削進給量和更換刀具也由程序來確定。具有自動排屑功能，具備大流量冷卻系統和刀具內部冷卻裝置，用以提高切削用量和增加刀具的耐用度。具備全封閉防護罩及安全裝置，防止鐵屑和冷卻液飛濺，保證操作者安全。五、數控鉆床及鏜床由于加工中心的發(fā)展，絕大多數數控鉆床已被加工中心所取代，但有些以鉆為主要工序的零件仍需應用數控鉆床來加工。如：加工印刷電路板等，故數控鉆床還有一定的需要量，它是能自動進行鉆孔的數控機床。大多數鉆床用點位控制，同時沿兩軸或三個軸移動可以減少定位時間。有時也采用直線控制，為的是進行平行于機床軸線的鉆削加工。坐標鉆床一般用作精密鏜孔。鏜銑床具備直線或軌跡控制。多軸同時移動使定位更快捷。自動程編可減少程編時間和程編差錯，特別是對于有復雜而規(guī)則的孔系的工件，如果用手工程編，則應該有固定加工循環(huán)。采用G代碼(G81~G89)，一個鉆孔循環(huán)可以包括:①快速接近；②以給定進給量鉆孔到要求深度；③主軸停止旋轉，刀具退出；④刀具抬起，快速定位，淮備下一個鉆孔循環(huán)。鉆削中心是一種可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲及連續(xù)輪廓控制銑削的數控機床。用于電氣及機械行業(yè)中小型零件的加工。六、數控磨床近年來，由于磨具、磨料的發(fā)展，磨削技術在金屬加工中用得相當廣泛。數控磨床要實行多品種，中小批量零件的自動加工，需要具備以下功能：I) 零件搬運的自動化及工件識別功能。2) 砂輪自動交換及砂輪形狀精度、安裝精度的檢查功能。3) 修整的數控化功能。4) 監(jiān)視功能(砂輮工作壽命，加工精度機械控制功能)。5）適應控制功赴(砂輪周轉速度，砂輪切入等)。6）具備自動磨削、自動成型修正砂輪、自動補償、自動對刀、自動測量、及安全聯鎖、安全保護（當砂輪沖擊工件或砂輪沖壓電機超過指定負載時，砂輪架即快退、停止、并報警。）等功能。對于高精度的數控磨床還需要CNC系統具有更高的分辨率?，F在用的最多的是數控外圓磨床、數控平面成型磨床及數控坐標磨床。七、數控電加工機床數控電加工機床是模具加工的重要設備。主要可以分為兩大類，數控線切割機床和數控電火花加工機床。(一)數控線切割機床在我國早期成功使用的最廣泛的數控機床，就是數控線切割機床。線切割機床是加工各類模具和精密零件的一種重要生產設備。目前機械、電器、電機、儀表、輕工及國防等部門已廣泛使用。它包括主機、脈沖電源及數控系統三個部分。由于結構簡單，價格便宜、使用方便，在模具行業(yè)中得到廣泛應用。數控系統一般是采用單板機系統，稱之為經濟型數控線切割機床。新開發(fā)的數控線切割機床，是慢走絲數控電火花線切割機床，這類機床都采用半閉環(huán)控制，設有精度補償裝置：數控系統內存容量大，控制功能更智能化。X，Y，U，V，四軸控制，切割精度可達177。；切割表面粗糙度可達R。，最大切割速度達250mm/min；切割錐度可達177。30176。(二)數控電火花成形機床數控電火花成形機床有主軸頭、電源、以及數控系統等部分。主軸頭有電源伺服主軸頭。力矩電機主軸頭。直流電機伺服主軸頭等。電源主要有兩種，晶體管電源和可控硅電源。近年還發(fā)展了中、精加工低損耗電源，微機控制電源，超光電源等。八、柔性制造單元(FMC)柔性制造單元是數控機床的擴展。一般來說，可以是一臺加工中心加上多工位交換工作臺，也可以是車削加工中心或其它CNC加工設備，加上掙搬運機器人等自動物料(工件、刀具、夾具)存儲運輸系統。組成柔性加工單元。對于先進的柔性制造單元，還裝備了包括加工精度、切削狀態(tài)和加工過程的自動監(jiān)控。因此，作為FMC的數控系統，要求能滿足一臺或多臺數控機床和工件裝置的集成控制需要，實現加工，成型或聯接等作業(yè)，自動完成產品制造過程中所需要的一些或全部加工操作，能對設計針對的工件組進行可變批量或混流方式的加工生產。九、數控重型機床一般來說，金屬切削機床的重量為10t以上者屬大型機床、30t以上者屬重型機床、100t以上者屬超重型機床。現代數控重型機床主要品種包括單柱和雙柱數控立車、數控刨臺式鏜銑床、數控落地銑鏜床、數控龍門鏜銑床、數控臥式車床、數控立式滾齒機等，以及在這些品種為基礎上發(fā)展起來的加工中心、車削中心、柔性制造單元。這些數控重型機床，除了有一般重型機床的特點外，由于數控是一種自動化加工，因此還有以下特點；1）數控重型機床的工件都較大，要求所配置的CNC系統具有更大的最大指令值，也就是要有更大的內存容量和數據處理能力。2）大型工件加工時間更長。要求數控系統有更高的可靠性。3）一般來說，數控重型機床都采用大功率的主軸及伺服單元。4）在數控重型機床上，要求裝備更多的監(jiān)控及檢測系統，以保證正常的加工。避免出現廢品。5）重型機床一般都有巨大的床身及傳動鏈。因此，在重型機床的數控系統中