【文章內容簡介】 ? 數控切割機床 數控齒輪加工機床 柔性制造單元 （ FMC—— Flexible Manufacturing Cell） 柔性制造系統(tǒng) （ FMS—— Flexible Manufacturing System） 數控電加工機床（含電加工中心） 數控板材成形加工機床 數控管料成形加工機床 其它數控機床 ? 按運動方式分類 點位控制： 特點是機床移動部件只能實現(xiàn)一個位置到另一個位置的精確移動，在移動和定位過程中不進行任何加工，機床移動部件的運動路線并不影響加工的孔距精度。 最典型的點位控制數控機床有數控鉆床、數控坐標鏜床、數控點焊機和數控彎管機。 ? 特點是能夠對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行控制，它不僅能控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度與位移量。 點位直線控制系統(tǒng)： 由于只能作簡單的直線運動，因此不能實現(xiàn)任意的輪廓軌跡加工。 ? 輪廓控制（連續(xù)控制）： 特點是能夠對兩個或兩個以上的坐標同時進行控制，它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度和位移量，即要控制移動軌跡，將工件加工成一定的輪廓形狀。 輪廓控制需要在加工過程中不斷進行多坐標軸之間的插補運算，實現(xiàn)相應的速度和位移控制。 輪廓控制包含了點位和點位直線控制。 ? 按控制方式分類 開環(huán)控制系統(tǒng)： 不帶反饋裝置， CNC系統(tǒng)發(fā)出的指令脈沖信號是單方向的，機床沒有檢測反饋裝置，其加工精度取決于伺服系統(tǒng)的性能。 步進電機 驅動電路 功率步進 電動機 機械 傳動鏈 機床運動 部件 輸入 脈沖 ? 閉環(huán)控制系統(tǒng)： 位置環(huán) ： 機床最終運動部件位置上直接裝有直線或回轉式檢測裝置， 測得實際位移值 后 反饋回來與指令值進行比較，所得差值再經數 /模（ D/A）變換、放大，對伺服電機進行控制，使驅動機構按規(guī)定移動，直到其差值趨于 0為止。 速度環(huán) ：處于位置環(huán)內，其目的是減少因負載等因素而引起進給速度的波動，改善位置環(huán)的控制品質。 繼續(xù) ? 閉環(huán)控制將機械傳動鏈的全部環(huán)節(jié)都包括在閉環(huán)之內，因而從理論講，閉環(huán)控制的運動精度主要取決于檢測裝置的精度，而與機械傳動鏈的誤差無關。 比較器 前置及功率 放大電路 機械 傳動鏈 機床運動 部件 直流或交流 伺服電機 位置 檢測裝置 速度 檢測裝置 輸入 脈沖 返回 ? 控制方式與閉環(huán)系統(tǒng)相同，區(qū)別是：檢測裝置位于伺服電機軸或絲杠端頭，檢測角位移。 由于半閉環(huán)控制將運動部件的機械傳動鏈不包括在閉環(huán)之內，機械傳動鏈的誤差無法得到校正和消除。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)： 比較器 前置及功率 放大電路 機械 傳動鏈 機床運動 部件 直流或交流 伺服電機 脈沖編碼器 輸入 脈沖 ? 開環(huán)補償型控制系統(tǒng) ： 基本控制為開環(huán)控制系統(tǒng) ， 再附加一個補償 （ 校正 ） 伺服電路 。 這樣既保留了開環(huán)控制的優(yōu)點 ， 又能較好地解決步進電機丟步和過沖問題 ， 補償了機械傳動系統(tǒng)的誤差 ， 使開環(huán)控制的控制精度得以提高 。 半閉環(huán)補償型控制系統(tǒng) ： 基本控制為半閉環(huán)系統(tǒng)，再用裝于工作臺上的直線位移檢測裝置實現(xiàn)全閉環(huán)，用半閉環(huán)和全閉環(huán)的差值進行控制，因而既可以快速獲得穩(wěn)定的控制特性，又可以獲得高精度。 混合控制系統(tǒng) ： 繼續(xù) ? 混合 電路 驅動 電路 機械 傳動鏈 機床運動 部件 步進 電機 D/A 脈沖源 指令進給脈沖 測量 裝置 校正脈沖 系統(tǒng)誤差 比較單元 開環(huán)補償型控制系統(tǒng)框圖 返回 ? 混合 控制 速度 調節(jié) 機械 傳動鏈 機床運動 部件 伺服 放大 角度 檢測裝置 速度 檢測裝置 指令位置 伺服 電機 直線 檢測裝置 半閉環(huán)補償型控制系統(tǒng)框圖 返回 ? 按數控系統(tǒng)的檔次分類 功 能 低 檔 中 檔 高 檔 分辨率 （ mm） 10 1 進給速度 （ m/min） 8～ 15 15～ 24 15～ 100 伺服控制 類型 開環(huán)、步進電動機 半閉環(huán)或閉環(huán)的直流或交流伺服系統(tǒng) 聯(lián)動軸數 （軸） 2～ 3 2～ 4 3～ 5以上 通訊功能 一般無 RS23 DNC RS23 DNC、 MAP 顯示功能 LED或簡單的 CRT 較齊全的 CRT顯示 還有三維圖形顯示 內裝 PLC 無 有 有強功能的 PLC 主 CPU 8位、 16位 32位或 64位的多 CPU ? 七 數控機床的精度 數控機床的精度主要是指 加工精度 定位精度 重復定位精度 由于數控機床是以數字的形式給出相應的 脈沖指令 進行加工，數控機床的 脈沖當量 與精度有關。 按不同精度等級的數控機床的要求， 脈沖當量通常為 。 ? 一般中小型數控機床（非精密型）的 加工精度值約為脈沖當量的 10倍 ，因此數控機床的加工精度通常為 。 一般情況下 定位精度通常是加工精度的 1/2－1/3，因此數控機床的定位精度通常為 。 而 重復定位精度通常是定位精度的 1/21/3，因此數控機床的重復定位精度通常為 。 返回 ? 數控機床涉及的基本技術 數控機床是綜合了當今世界上許多領域最新的技術成果。 主要包括： 精密機械 、 計算機及信息處理 、 自動控制及伺服驅動 、 精密檢測及傳感 和 網絡通訊 等技術。 其核心是由微電子技術向精密機械技術滲透所形成的機電一體化技術。 返回 ? 精密機械技術 精密機械技術是數控機床的基礎，它包括精密機械設計和精密機械加工兩大方面。 對一臺數控機床而言，機械結構和傳動占了很大的比例，因此不斷發(fā)展各種新的設計計算方法和新型結構，采用新型材料和新工藝，以使新一代數控機床的主機具有高精度、高速度、高可靠性、體積小、質量小、維修方便和價格低廉的機械機構。 返回 ? 計算機及信息處理技術 通常 計算機技術 包括計算機 軟件 和計算機 硬件 技術、 數據庫 技術，以及 網絡通信 技術。