数控机床的构成和分类

2017-04-29 13:02分类：机械维修阅读：

一、数控机床的构成
数控机床一般由输入输出设备、数控设备伺服体系、丈量反响设备和机床本体构成，见图1-1。

1．输入输出设备
输入输出设备首要结束程序编制、程序和数据的输入以及闪现、存储和打印。这一有些的硬件装备视需求而定，功用简略的机床或许只配有键盘和发光二极管(LED)闪现器；功用一般的机床则或许加上磁盘驱动器、人机对话编程操作键盘和视频信号闪现器(CRT/ LCD)；功用较高的或许还包富含主动编程机或核算机辅佐计划／核算机辅佐制作(CAD／cam)体系。
2．数控设备
数控设备是数控机床的基地。它承受来自输入设备的零件加工程序和数据，并按输入信息的恳求结束数值核算、逻辑差异和输入输出操控等功用。数控设备一般是指一台专用核算机或通用核算机与输入输出接口板以及机床操控器(可编程操控器)等所构成的操控设备。机床操控器的首要作用是结束对机床辅佐功用M、主轴转速功用S和换刀功用T的操控。
3.伺服体系
数控机床的伺服体系是以机床移动部件的位移和速度作为操控量的主动操控体系，它是承受数控设备的指令，驱动机床施行安排运动的驱动部件(如主轴驱动、进给驱动)。它包含伺服操控电路、功率拓宽线路和伺服电机等。伺服电机常用的有步进电动机、直流伺服电动机和沟通伺服电机。一般来说，数控机床的伺服驱动，恳求有好的活络照应功用，能活络而精确地盯梢由数控设备宣告的指令信号。
4.丈量反响设备
该设备由丈量部件和相应的丈量电路构成，其作用是查看速度和位移，并将信息反响给数控设备，构成闭环操控体系。没有丈量反响设备的体系称为开环操控体系。
5.机床本体
机床本体是数控机床的主体，是用于结束各种切削加工的机械有些，包含床身、立柱、主轴、进给安排等机械部件。
二、数控机床的分类
1.按机械加工的运动轨道分类
(1) 点位操控数控机床
点位操控是指刀具相对工件从某一方位移到下一个方位的进程中，不恳求其运动轨道，只恳求刀具能终究精确抵达方针方位。刀具在移动进程中不切削，一般选用活络运动。其移动进程可所以先沿一个坐标方向移动，再沿另一个坐标方向移动到方针方位，也可沿两个坐标一同移动（图1－2）。

(2) 直线操控数控机床
直线操控数控机床不只需确保点与点之间的精断定位，并且要操控两有关点之间的位移速度和路途。其路途一般由与各坐标轴平行的直线段或与坐标轴成45°的斜线构成（图1－3）。因为刀具在移动进程中要切削，所以关于纷歧样的刀具和工件，需求选用纷歧样的切削用量和进给量。

(3) 概括操控数控机床
概括操控数控机床的数控设备可以一同操控两个轴或两个以上轴。对刀具相对工件的轨道和速度进行严峻的不接连操控（图1－4）。它具有直线和圆弧或其它曲线的插补功用、刀具抵偿功用、机床轴向运动过失抵偿、丝杠的螺距过失和齿轮的反向空位过失抵偿等功用。该类机床可加工曲而、叶轮等杂乱形状的零件。

按伺服体系的操控原理分类
(1) 开环操控的数控机床
开环操控数控机床不带有方位查看设备，数控设备将零件程序处理后，输出数字指令信号给伺服体系，驱动机床运动。指令信号的流程是单向的，如图1－5所示。
这类数控机床的伺服驱动部件一般选用步进电机。受步进电机的步距精度和作业频率以及传动安排的传动精度的影响，开环操控的数控机床的速度和精度都较低。但因为其构造简略、本钱较低、调试修补便当等长处，所以仍被广泛运用于经济型、中小型数控机床。

(2) 闭环操控的数控机床
闭环操控的数控机床带有查看设备。它随时承受在作业大驾测得的实习方位反响信号，将其与数控设备发来的指令方位信号比照照，由其差值操控进给轴运动，直到差值为零时，进给轴接连运动。
图1－6为闭环操控的数控机床的原理框图。设备在作业台的方位传感器(比方光栅)把机械位移改动为电量，反响到方位比照电路与方位指令值比照照、得到的差值经过拓宽和改换，驱动作业台向削减过失的方向移动。

(3) 半闭环操控的数控机床
半闭环操控的数控机床与闭环操控的数控机床的差异在于其查看反响信号不是来自作业台，而是来自与电动机端或丝杠端联接的丈量元件，见图1－7。实习方位的反响值是经过直接测得的伺服电动机的角位移核算出来的，因此操控精度没有全闭环高，但机床作业的安稳性却因为大惯量作业台被扫除在操控环外而跋涉，调试便当，因此广泛用于数控机床中。

3.依照功用水平分类
数控机床的分类按所运用的数控体系的装备及功用差异，可分为高档型、一般型和经济型数控机床。对每一种数控机床的分类首要看其内在，即首要技能参数、功用方针和要害部件的功用水平。