数控机床分类大全，总结比较全面

数控机床种类繁多，规格各异，分类方法也不尽相同。一般来说，根据它们的功能和结构，可以根据以下4个原则对它们进行分类

一、机床运动控制轨迹分类

(1)数控机床的点控制

点对点控制只需要机床运动部件从一点到另一点的精确定位。对点间运动轨迹的要求并不严格。在移动过程中不执行任何处理，并且坐标轴之间的移动是不相关的。为了实现快速准确的定位，两点之间的位移一般先快速移动，然后缓慢接近定位点，以保证定位精度，如下图所示，这就是该点控制的运动轨迹。

具有点对点控制功能的机床主要包括数控钻床、数控铣床、数控冲床等。随着数控技术的发展和数控系统价格的降低，仅用于点对点控制的数控系统很少。

⑵直线控制数控机床

线性控制数控机床又叫平行控制数控机床，其特征在于除了控制点之间的精确定位之外，它还控制两个相关点之间的运动速度和路线(轨迹)，但其运动路线仅平行于机床的坐标轴，也就是说，只有一个坐标轴同时被控制(即数控系统中没有插补运算功能)。在换档过程中，刀具可以以指定的进给速度进行切割，通常只能加工矩形和阶梯形零件。

其具有线性控制功能的机床主要包括相对简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。该机床的数控系统也称为线性控制数控系统。同样，仅用于线性控制的数控机床也很少。

(3)轮廓控制数控机床

轮廓控制数控机床又称连续控制数控机床。它的控制特点是可以同时控制两个或多个运动坐标的位移和速度。

为了满足刀具沿工件轮廓和工件加工轮廓的相对运动轨迹的要求，必须按照规定的比例关系精确协调各坐标运动的位移控制和速度控制。

因此，在这种控制模式下，要求数控装置具有插补运算功能。所谓插值是指根据程序输入的基本数据(如直线的端点坐标、圆弧的端点坐标和中心坐标或半径)，通过数控系统中插值运算单元的数学处理来描述直线或圆弧的形状，即在计算时根据计算结果向每个坐标轴控制器分配脉冲。从而控制各坐标轴的联动位移，使其符合要求的轮廓。在运动过程中，刀具对工件表面进行连续切削，可以对各种直线、圆弧和曲线进行加工。轮廓控制的加工轨迹。

这种机床主要包括数控车床、数控铣床、数控线切割机、加工中心等。其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。根据它控制的连杆坐标轴的数量，它可以分为以下形式

(1)双轴联动:主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲面圆柱面。

(2)双轴半联动:主要用于控制三轴以上的机床，其中两轴可以联动，另一轴可以周期性进给。

(3)三轴联动:一般分为两种类型。一种是三个线性坐标轴的联动，广泛应用于数控铣床、加工中心等。另一种类型是同时控制X /Y/Z中的两个线性坐标和绕其中一个线性坐标轴旋转的旋转坐标轴。

例如，在车削加工中心，除了纵向(z轴)和横向(x轴)两个线性坐标轴的联动之外，还需要同时控制围绕z轴旋转的主轴(c轴)的联动。

(4)四轴联动:同时控制三个线性坐标轴X /Y/Z与某一旋转坐标轴联动。

(5)五轴联动:除了同时控制三个X /Y/Z轴的联动之外，它还同时控制围绕这些线性轴旋转的两个A、B和C轴，以形成对五个轴的同时控制。此时，刀具可以设置在空之间的任何方向。

例如，控制刀具同时绕X轴和Y轴摆动，使刀具的切削点始终保持与待加工轮廓表面的法线方向，从而保证待加工表面的光滑度，提高加工精度和加工效率，降低待加工表面的粗糙度。

二。伺服控制分类

(1)数控机床的开环控制

这种机床的进给伺服驱动是开环的，即没有检测反馈装置。通常，它的驱动电机是步进电机。步进电机的主要特点是每次控制电路改变指令脉冲信号时，电机旋转一个步进角度，电机本身具有自锁能力。

数控系统输出的进给命令信号通过脉冲分配器控制驱动电路，脉冲分配器通过改变脉冲数量来控制坐标位移量，通过改变脉冲频率来控制位移速度，并通过改变脉冲的分布顺序来控制位移方向。

因此，该控制方法具有控制方便、结构简单、价格低廉的特点。来自数控系统的指令信号流是单向的，因此控制系统不存在稳定性问题，但是由于机械传动的误差没有通过反馈来校正，所以位移精度不高。

早期的数控机床都采用这种控制方法，但故障率相对较高。目前，由于驱动电路的改进，它仍然被广泛使用。特别是在我国，这种控制方法被广泛应用于一般经济型数控系统和旧设备的数控改造中。此外，这种控制方法可以配置单片机或单板计算机作为数控装置，从而降低整个系统的价格。

⑵闭环控制机床

这种数控机床的进给伺服驱动以闭环反馈控制方式工作。其驱动电机可以采用DC或交流伺服电机，需要配备位置反馈和速度反馈。在加工过程中，可随时检测运动部件的实际位移，并及时反馈给数控系统中的比较器。与插值运算得到的指令信号进行比较，差值作为伺服驱动的控制信号，从而驱动位移部件消除位移误差。

根据位置反馈检测元件和所用反馈装置的安装位置不同，可以分为全闭环和半闭环两种控制模式。

①全闭环控制

如图所示，其位置反馈装置使用线性位移检测元件(目前通常使用光栅尺)，并安装在机床的鞍座部分，即直接检测机床坐标的线性位移。通过反馈，可以消除从电机到鞍座的整个机械传动链中的传动误差，从而获得机床的高静态定位精度。

然而，在整个控制回路中，许多机械传动链的摩擦特性、刚度和间隙是非线性的，整个机械传动链的动态响应时间与电响应时间相比非常大。这给整个闭环系统的稳定性校正带来很大困难，系统的设计和调整也相当复杂。因此，这种全闭环控制方法主要用于数控坐标构建床、数控精密磨床等。具有高精度要求。

(2)半闭环控制

如图所示，其位置反馈采用角度检测元件(目前主要是编码器等)。)，它们直接安装在伺服电机或螺杆的端部。由于大多数机械传动环节不包括在系统的闭环中，因此需要获得相对稳定的控制特性。螺钉等机械传动误差不能通过反馈随时校正，但可以通过软件定值补偿方法适当提高精度。目前，大多数数控机床采用半闭环控制方式。

(3)混合控制数控机床

通过选择性地集中上述控制模式的特征，可以形成混合控制方案。如前所述，开环控制方法稳定性好、成本低、精度差，而全闭环控制方法稳定性差。因此，为了相互弥补，满足某些机床的控制要求，应采用混合控制方法。有更多的开环补偿和半闭环补偿

3。根据数控系统的功能级别分类

根据数控系统的功能水平，数控系统通常分为三类:低、中、高。这种分类在中国被广泛使用。低速档、中速档和高速档的界限是相对的，不同时期的划分标准会有所不同。从目前的发展水平来看，各种类型的数控系统根据某些功能和指标可以分为三类:低级、中级和高级。其中，中高档一般称为全功能数控或标准数控。

(1)金属切割

指使用车削、铣削、碰撞、铰削、钻孔、磨削、刨削等切削加工的数控机床。它可以分为以下两类。

(1)普通数控机床，如数控车床、数控铣床、数控磨床等。

(2)加工中心的主要特征是具有自动换刀机构的刀库。工件通过一次。夹紧后，自动更换各种刀具，并在同一机床上对工件的各加工面连续进行钥匙铣削(车削)、铰孔、钻孔、攻丝等各种工序，如(建/铣)加工中心、车削中心、钻孔中心等。

(2)金属成型

指采用挤压、冲压、冲压、拉伸等成型工艺的数控机床，常用的有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压机等。

(3)特殊加工类别

主要有数控WEDM、数控电火花成型机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。

(4)测量和绘图

主要有三种坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图仪等。