數(shù)控機床的品種規(guī)格很多，分類方法也各不相同.一般可根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)，按下面四種原則進行分類.

1、按機床運動的控制執(zhí)進分類

(1)點位控制數(shù)控機床。點位控制數(shù)控機床只要求控制機床的移動部件從一點移動到另一點的準(zhǔn)確定位，對于點與點之間的運動軌跡的要求并不嚴(yán)格，在移動過程中不進行加工，各坐標(biāo)軸之間的運動是不相關(guān)的。為了實現(xiàn)既快又精確的定位，兩點間位移的移動一般先快速移動，然后慢速趨近定位點，從而保證定位精度.如圖3.6所示為點位控制的加工軌跡。具有點位控制功能的機床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控惶床和數(shù)控沖床等.

(2)直線控制數(shù)控機床。直線控制數(shù)控機床也稱為平行控制數(shù)控機床，其特點是除了控制點一與點之間的準(zhǔn)確定位外.還要控制兩相關(guān)點之間的移動速度和移動軌跡，但其運動路線只是與機床坐標(biāo)軸平行移動，也就是說同時控制的坐標(biāo)軸只有一個，在移位的過程中刀具能以指定的進給速度進行切削.其有直線控制功能的機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控磨床等。

(3)輪廓控制數(shù)控機床。輪廓控制數(shù)控機床也稱連續(xù)控制數(shù)控機床，其控制特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的運動坐標(biāo)方向的位移和速度同時進行控制.為了滿足刀具沿工件輪廓的相對運動軌跡符合工件加工輪廓的要求，必須將各坐標(biāo)方向運動的位移控制和速度控制按照規(guī)定的比例關(guān)系精確地協(xié)調(diào)起來。因此，在這類控制方式中.就要求數(shù)控裝置具有插補運算功能，通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)插補運算器的處理，把直線或圓弧的形狀描述出來，也就是一邊計算，一邊

根據(jù)計算結(jié)果向各坐標(biāo)軸控制器分配脈沖量，從而控制各坐標(biāo)軸的聯(lián)動位移量與要求的輪廓相符合.在運動過程中刀具對工件表面連續(xù)進行切削，可以進行各種直線、圓弧、曲線的加工。輪廓控制的加工軌跡如圖3.7所示。

    這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床和加工中心等，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)它所控制的聯(lián)動坐標(biāo)軸數(shù)不同，又可以分為下面兒種形式。

1)二軸聯(lián)動。它主要用于數(shù)控車床加工旋轉(zhuǎn)曲面或數(shù)控銑床加工曲線柱面。

2)二軸半聯(lián)動。它主要用于三軸以上機床的控制，其中兩根軸可以聯(lián)動，而另外一根軸可以作周期性進給。如圖3.8所示就是采用這種方式加工三維空問曲面的.

3)三軸聯(lián)動。它一般分為兩類，一類就是X,Y,Z三個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動，比較多地用于數(shù)控銑床和加工中心等，如圖3.9所示為用球頭銑刀銑削三維空間曲面;另一類是除了同時控制X,Y,Z其中兩個直線坐標(biāo)軸外，還同時控制圍繞其中某一直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，如車削加工中心，它除了縱向((Z軸)、橫向(X軸)兩個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動外，還要同時控制圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的主軸(C軸)聯(lián)動.

4)四軸聯(lián)動。它同時控制X,Y,Z三個直線坐標(biāo)軸與某一旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸聯(lián)動。如圖3.10所示為同時控制X,Y,Z三個直線坐標(biāo)軸與一個工作臺回轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的數(shù)控機床。

5)五軸聯(lián)動。除同時控制X,Y,Z三個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動外，還同時控制圍繞這些直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的A,B,C坐標(biāo)軸中的兩個坐標(biāo)軸，形成同時控制五個軸聯(lián)動。這時刀具可以被定在空間的任意方向，如圖3.11所示.比如控制刀具同時繞X軸和Y軸兩個方向擺動.使得刀具在其切削點上始終保持與被加工的輪廓曲面成法線方向，以保證被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加工效率，減小被加工表面的粗糙度。

2、按伺服系統(tǒng)拉制的方式進行分類

(1)開環(huán)控制數(shù)控機床.開環(huán)控制數(shù)控機床的進給伺服驅(qū)動是開環(huán)的，即沒有槍測反饋裝置，一般它的49動電動機為步進電動機。步進電動機的主要特征是控制電路每變換一次指令脈沖信號，電動機就轉(zhuǎn)動一個步距角，并且電動機本身就有自鎖能力。

    其控制系統(tǒng)的框圖如圖3. 12所示，數(shù)控系統(tǒng)輸出的進給指令信號通過脈沖分配器來控制馭動電路.它以變換脈沖的個數(shù)來控制坐標(biāo)位移量，以變換脈沖的頻率來控制位移速度，以變換脈沖的分配順序來控制位移的方向.因此，這種控制方式的最大特點是控制方便、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜。因為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號流是單向的，所以不存在控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，但由于機械傳動的誤差不經(jīng)過反饋校正，因而位移精度不高。#p#分頁標(biāo)題#e#

(2)閉環(huán)控制數(shù)控機床。閉環(huán)控制數(shù)控機床的進給伺服驅(qū)動是按閉環(huán)反饋控制方式工作的，其馭動電動機可采用直流或交流兩種伺服電動機，并需要具有位置反饋和速度反饋，在加工中隨時檢測移動部件的實際位移量，并及時反饋給數(shù)控系統(tǒng)中的比較器。它與插補運算所得到的指令信號進行比較，其差值又作為伺服馭動的控制信號，進而帶動位移部件以消除位移誤差。

    按位置反談檢側(cè)元件的安裝部位和所使用的反饋裝置的不同，它又分為全閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制兩種控制方式。

1)全閉環(huán)控制。如圖3. 13所示，其位置反饋裝置采用直線位移檢測元件(目前一般采用光柵尺)，安裝在機床的工作臺側(cè)面，即直接檢側(cè)機床工作臺坐標(biāo)的直線位移M，并通過反饋消除從電動機到機床工作臺的整個機械傳動鏈中的傳動誤差，從而得到機床工作臺的準(zhǔn)確位置。這種全閉環(huán)控制方式主要用于精度要求很高的數(shù)控坐標(biāo)惶床和數(shù)控精密磨床等。

2)半閉環(huán)控制。如圖3. 14所示.其位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測元件(目前主要采用編碼器等)直接安裝在伺服電動機或絲杠端部。由于大部分機械傳動環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。理杠等機械傳動誤差不能通過反饋來隨時校正，但是可以采用軟件定仇補償方法適當(dāng)提高其精度。目前，大部分?jǐn)?shù)控機床采用半閉環(huán)控制方式。

(3)混合控制數(shù)控機床。將上述控制方式的特點有選擇地集中，可以組成棍合控制的方案。如前所述。由于開環(huán)控制方式穩(wěn)定性好、成本低、精度差，而全閉環(huán)穩(wěn)定性差.因此，為了互相彌補，以滿足某些機床的控制要求，宜采用很合控制方式.采用較多的控制方式有開環(huán)補償型和半閉環(huán)補償型兩種方式。

3、按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類

    按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平，通常把數(shù)控系統(tǒng)分為低、中、高三檔.這種分類方式，在我國用得較多.低、中、高三檔的界限是相對的，不同時期，劃分標(biāo)準(zhǔn)也會不同.就日前的發(fā)展水平看，可以根據(jù)表3. 1所示的一些功能及指標(biāo)，將各種類IV的數(shù)控系統(tǒng)分為低、中、高檔三類。其中，中、高檔一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。經(jīng)濟型數(shù)控屬于低檔數(shù)控，是指由單片機和步進電動機組成的數(shù)控系統(tǒng)，或其他功能簡單、價格低的數(shù)控系統(tǒng)。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)主要J月于車

床、線切割機床以及舊機床改造等。

4、按加工工藝及機床用途分類

(1)金屬切削類。金屬切削類數(shù)控機床指采用車、銑、長、鉸、鉆、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機床。它又可分為以下兩類。

1)普通型數(shù)控機床。如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。

2)加工中心。其主要特點是具有自動換刀機構(gòu)和刀具庫，工件經(jīng)一次裝夾后，通過自動更換各種刀具，在同一臺機床上對工件各加工面連續(xù)進行銑〔車)、銳、鉸、鉆、攻螺紋等多種工序的加工，如(惶/銑類)加工中心、車削中心、鉆削中心等。

(2)金屬成形類.金屬成形類數(shù)控機床指采用擠、沖、壓、拉等成形工藝的數(shù)控機床.常用的有數(shù)控壓力機、數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管機、數(shù)控旋壓機等。

(3)特種加工類。特種加工類數(shù)控機床主要有數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成形機、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控激光加工機等。