机械设备零部件加工及相关设备、工具与工艺.pdfVIP

一、特点及组成

1.特点

(1)柔性高柔性即是灵活、通用、万能，可以适应加工不

同形状的件。

(2)精度高由于数控机床加工是由计算机控制的，故在加

工过程中避免了人为误差，再加上机床的传动系统和结构都具有

较高的精度和刚度，因此数控机床的重复精度高，通常可获得较

高的加工精度和稳定的加工质量。

(3)效率高数控机床加工单件件的效率，通常是普通机床

效率的3〜4倍甚至几十倍。

(4)劳动强度低由于件在数控机床上加工是按编制的加工

程序自动完成的，操作者只需操作键盘、装卸件、检测件及

观察机床运行，故操作者劳动强度大为减轻0

2.组成

概括起来数控机床由以下四部分组成：

(1)主机主机是数控机床的主体，主要由几种机械部件组成,

包括床身、主轴箱、工作台、进给机构、自动换刀装置等。

(2)数控装置数控装置是数控机床的控制核心，一般由一

台专用计算机构成。

(3)驱动装置驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，

包括主轴电动机、进给伺服电动机等。

（4）辅助装置辅助装置是数控机庆的一些配套部件；如自

动对刀部件，自动排屑部件等。

二、分类

1.按运动轨迹分类

（1）点位控制或位置控制数控机床此类数控机床只能控制工

作台或（刀具）从一个位置点（）精确地移动到另一个位置（点），不

控制点与点之间的运动轨迹，在移动过程中刀具不进行切削。如

数控钻床、数控镶床、数控冲床等。

（2）轮廓控制数控机床轮廓控制又称连续控制。此类数控机

床的控制系统能够对两个或两个以上的坐标轴方向同时进行连续

控制，不仅能控制轮廓的起点和终点，还能对位移和速度进行严

格的不间断的控制。如数控车床、数控铳、数控磨床、加工中心

等。

2.按驱动系统伺（服系统）的控制方式分类

（1）开环控制数控机床此类数控机床不只具备位置检测反馈

装置。数控装置依据控制介质上的指令信号，经控制运算发出指

令脉冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，再经传动齿轮、滚珠

丝杠螺母副等传动机构带动工作台等执行机构移动或转动如图

2・18所示。此种控制方式对执行机构的动作情况不进行检测，没

有来自检测元件的反馈信号，故被称为开环控制系统如（经济型数

控机床等）。

齿轮箱_i_i

图2-18数控机床开环控制系统框图

(2)闭环控制数控机床此类数控机床具有位置检测反馈置。

位置检测装置安装在机床直线运动部件工作台上，用以检测机床

工作台的实际运行位置，再与数据装置的指令位置进行比较，用

值控制，若两者存在值，经放大器放大后，再控制伺服驱动

电动机转动，直至值为零时，工作台才停止移动。此种系统称

为闭环控制系统(如数控键铳床等)，如图2・19所示。

图2・19数控机床闭环控制系统框图

(3)半闭环控制数控机床此类数控机床具有位置检测反馈装

置，但检测元件是安装在伺服电动机端部或丝杠端部，不进行直

接检测，而是通过安装在伺服电动机端部或丝杠端部的旋转变压

器、光电编码盘或分解器等角位移检测元件，间接检测伺服机构

中执行元件的转角，再通过计算换算出工作台的实际位移量，将计

算值与指令值进行比较，用比较后的值进行控制，使机床作补

充位移，直到值消除为止。这种系统中滚珠丝打螺母副和工作

台等均在反馈环路之外，故其传动误仍然会影响工作台的位置

柏度，所以称此种系统为半闭环控制系统(如一般数控机床等)，

如图2-20所示。

图2-20