【正文】 要求具有準確的定位功能和控制位移的速度而且也要偶刀具半徑和長度的補償功能以及主軸轉速控制的功能現(xiàn)代組合機床也算是一種直線運動控制數控機床3輪廓控制的數控機床它是指能實現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動加工而且對各坐標的位移和速度進行嚴格的不間斷控制具有這種控制功能的數控機床現(xiàn)代數控機床大多數有兩坐標或以上聯(lián)動控制刀具半徑和長度補償等等功能按聯(lián)動軸數也可分兩軸聯(lián)動兩軸半三軸四軸五軸聯(lián)動等隨著制造技術的發(fā)展多坐標聯(lián)動控制也越來普遍控制方式分類1開環(huán)控制系統(tǒng)它是指沒有位置檢測反饋裝置的控制方式特點是結構簡單價格低廉但難以實現(xiàn)運動部件的快速控制廣泛應用于步進電機低扭矩高精度速度中等的小型設備德驅動控制中特別在微電子生產設備中2半閉環(huán)控制系統(tǒng)它是指在電動機軸或絲桿的端部裝有角位移角速度檢測裝置通過位置檢測反饋裝置反饋給數控裝置的比較器與輸入指令比較用差值控制運動部件特點是調試方便良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性結構緊湊但在機械傳動鏈的誤差無法得校正或消除目前采用滾珠絲扛螺母機構有很好的精度和精度保持性和采取看可靠的消除反向運動間隙的機構可以滿足大多數的數控機床用戶因此被廣泛的采用且成為首選的控制方式3閉環(huán)控制系統(tǒng)是在機床最終的運動部件的相應位置安裝直線或回轉式檢測裝置將直接測量到的位移或角位移反饋到數控裝置的比較器中與輸入指令位移量比較用差值控制運動部件優(yōu)點是將機械傳動鏈的全部環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內精度取決于檢測裝置的精度超過半閉環(huán)系統(tǒng)缺點是價格昂貴對機構和傳動鏈要求嚴格不然會引起振蕩降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性加工水平分類一般把數控機床分為精密型普通型經濟型數控機床水平的高低一般取決于以下幾個參數和功能 1中央處理單元經濟型數控8位CPU精密和普通型有16位發(fā)展到32或64位且采用精簡指令集的CPU2分辨率和進給速度經濟型數控分別率10μm進給速度815mmin普通型數控分別率1μm進給速度1524mmin精密型數控分別率01μm進給速度24100mmin 3多軸聯(lián)動功能經濟型數控23軸聯(lián)動普通與精密型數控35軸聯(lián)動甚至更多 4顯示功能經濟型數控只有簡單的數碼顯示或簡單的CRT字符顯示普通型則有較為齊全的CRT顯示還有圖形人及對話自診等功能精密型則還有三維圖形顯示 5通信功能經濟型無通信功能普通型有RS232或DNC等接口精密型有MAP等高性能通信接口除以上四種分類外目前還有用數控裝置的構成方式來分類分硬件和軟件數控控制坐標軸數和聯(lián)動咒術方式分位三軸二聯(lián)動和四軸四聯(lián)動等13數控機床的發(fā)展趨勢數控機床最早誕生于美國1948年美國帕森斯公司在研制加工直升機葉片輪廓檢查用樣板的機床時提出了數控機床的設想后受美國空軍委托與麻省理工學院合作于1952年試制了世界上第一臺三坐標數控立式銑床其數控系統(tǒng)采用電子管1960年開始德國日本中國等都陸續(xù)地開發(fā)生產及使用數控機床中國于1968年由北京第一機床廠研制出第一臺數控機床1974年微處理器直接用于數控機床進一步促進了數控機床的普及應用和飛速發(fā)展由于微電子和計算機技術的不斷發(fā)展數控機床的數控系統(tǒng)一直在不斷更新到目前為止已經歷過以下幾代變化第一代數控19521959年采用電子管構成的硬件數控系統(tǒng) 第二代數控19591965年采用晶體管電路為主的硬件數控系統(tǒng)第三代數控1965年開始采用小中規(guī)模集成電路的硬件數控系統(tǒng)第四代數控1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機數控系統(tǒng)第五代數控1974年開始采用微型計算機控制的數控系統(tǒng)第六代數控1990年開始采用工控PC機的通用CNC系統(tǒng)前三代為第一階段數控系統(tǒng)主要是由硬件聯(lián)結構成稱為硬件數控后三代稱為計算機數控其功能主要由軟件完成 近20年來隨著科學技術的發(fā)展先進制造技術的興起和不斷成熟對數控技術提出了更高的要求目前數控技術主要朝以下方向發(fā)展1向高速度高精度方向發(fā)展速度和精度是數控機床的兩個重要指標直接關系到產品的質量和檔次產品的生產周期和在市場上的競爭能力在加工精度方面近10年來普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm精密級加工中心則從35μm提高到115μm并且超精密加工精度已開始進入納米級0001μm加工精度的提高不僅在于采用了滾珠絲杠副靜壓導軌直線滾動導軌磁浮導軌等部件提高了CNC系統(tǒng)的控制精度應用了高分辨率位置檢測裝置而且也在于使用了各種誤差補償技術如絲杠螺距誤差補償刀具誤差補償熱變形誤差補償空間誤差綜合補償等在加工速度方面高速加工源于20世紀90年代初以電主軸和直線電機的應用為特征使主軸轉速大大提高進給速度達60m／min以上進給加速度和減速度達到12g以上主軸轉速達100000rmin以上高速進給要求數控系統(tǒng)的運算速度快采樣周期短還要求數控系統(tǒng)具有足夠的超前路徑加減速優(yōu)化預處理能力前瞻處理有些系統(tǒng)可提前處理5000個程序段為保證加工速度高檔數控系統(tǒng)可在每秒內進行200010000次進給速度的改變2向柔性化功能集成化方向發(fā)展數控機床在提高單機柔性化的同時朝單元柔性化和系統(tǒng)化方向發(fā)展如出現(xiàn)了數控多軸加工中心換刀換箱式加工中心等具有柔性的高效加工設備出現(xiàn)了由多臺數控機床組成底層加工設備的柔性制造單元Flexible Manufacturing CellFMC柔性制造系統(tǒng)Flexible Manufacturing SystemFMS柔性加工線Flexible Manufacturing LineFML在現(xiàn)代數控機床上自動換刀裝置自動工作臺交換裝置等已成為基本裝置隨著數控機床向柔性化方向的發(fā)展功能集成化更多地體現(xiàn)在工件自動裝卸工件自動定位刀具自動對刀工件自動測量與補償集鉆車鏜銑磨為一體的萬能加工和集裝卸加工測量為一體的完整加工等3向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計算機領域不斷滲透和發(fā)展數控系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展在新一代的