金属成型类数控机床
数控机床分类
数控机床分类一、按加工工艺方法分类1．金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。
2．特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3．板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
二、按控制运动轨迹分类1．点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。
点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。
2．直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。
金属成型机床的种类
金属成型机床的种类
金属成型机床的种类主要有以下几种：
1.车床：用于加工旋转对称的工件，可以进行车削、镗削、钻孔等操作。
2.铣床：用于加工平面、曲面、齿轮等工件，可进行立铣、端铣、曲线铣等操作。
3.钻床：用于加工圆孔，可进行钻孔、扩孔、铰孔等操作。
4.刨床：用于切削平面和形状曲面。
5.磨床：用于加工高精度的平面、圆柱面、棱面等工件。
6.锻压机：用于对金属材料进行塑性变形，可进行锻造、压力成型、冲压等操作。
7.剪床：用于将金属板材进行切割。
8.冲床：用于将金属板材进行冲孔、剪切等操作。
9.弯曲机：用于将金属板材进行弯曲成型。
10.螺纹加工机床：用于加工螺纹，可进行螺纹车削、螺纹铣削等操作。
11.锯床：用于将金属材料进行切割。
12.热处理设备：用于对金属材料进行热处理，如淬火、回火
等操作。
以上是常见的金属成型机床种类，根据不同的工件和加工需求，还会有其他特殊类型的金属成型机床。
数控机床的分类
数控机床的分类目前，数控机床品种齐全，规格繁多，可从不同角度和按照多种原则进行分类。
一、按工艺用途分类（1）金属切削类数控机床。
这类机床和传统的通用机床品种一样，有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床以及加工中心等。
加工中心是带有自动换刀装置，在一次装卡后可以进行多种工序加工的数控机床。
（2）金属成型类数控机床。
如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。
（3）数控特种加工及其他类型数控机床。
如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机床、数控火焰切割机床等。
二、按控制运动的方式分类（1）点位控制数控机床。
点位控制（P o s i t i o n i n g C o n t r o l）又称点到点控制（P o i n t t o P o i n t C o n t r o l）。
这类数控机床的数控装置只要求精确地控制一个坐标点到另一坐标点的定位精度，见图1-7，而不管一点到另一点是按照什么轨迹运动。
在移动过程中不进行任何加工。
为了精确定位和提高生产率，首先系统高速运行，然后进行1级~3级减速，使之慢速趋近定位点，减小定位误差。
这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲剪床和数控测量机等。
使用数控钻镗加工零件可以省去钻模、镗模等工装，又能保证加工精度。
(2）直线控制数控机床.直线切削控制（S t r a i g h t C u t C o n t r o l）又称平行切削控制（P a r a l k l C u t C o n t r o l）。
这类数控机床不仅要求具有准确的定位功能，而且还要保证从一点到另一点之间移动的轨迹是一条直线。
其路线和移动速度是可以控制的。
对于不同的刀具和工件，可以选择不同的切削用量。
这一类数控机床包括：数控车床、数控镗铣床、加工中心等，如图1-8所示。
（3）轮廓控制数控机床.轮廓控制（C o n t o u r i n g C o n t r o l）又称为连续轨迹控制（C o n t i n u-O U S P a t h C o n t r o l）。
数控机床分类大全
关于数控机床分类的一些认识导读：随着时代的发展，数控这一行业被越来越多的人们所认识跟了解。
但是很多使用人员与购买者并不是特别清楚数控机床的具体类别以及各自的特点。
下面华亚数控将为大家细心的解读数控机床的分类，以及特点，让更多人认识以及了解数控机床。
1、按机床运动的控制轨迹分类⑴点位控制的数控机床点位控制只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。
为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，以保证定位精度，如下图所示，为点位控制的运动轨迹。
具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、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，单纯用于点位控制的数控系统已不多见。
⑵直线控制数控机床直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速度和路线（轨迹），但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个（即数控系统内不必有插补运算功能），在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削，一般只能加工矩形、台阶形零件。
其有直线控制功能的机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。
这种机床的数控系统也称为直线控制数控系统。
同样，单纯用于直线控制的数控机床也不多见。
⑶轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床，其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行控制。
为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。
因此在这类控制方式中，就要求数控装置具有插补运算功能．所谓插补就是根据程序输入的基本数据（如直线的终点坐标、圆弧的终点坐标和圆心坐标或半径），通过数控系统内插补运算器的数学处理，把直线或圆弧的形状描述出来，也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲，从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合在运动过程中刀具对工件表面进行连续切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工．轮廓控制的加工轨迹。
1数控机床及分类
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数控机床及分类
4.按功能水平分类
◆高档数控机床 ◆中端数控机床 ◆低档数控机床（亦称经济型）
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数控机床及分类
5.按驱动方式分类 ◆步进式 ◆直流伺服 ◆交流伺服（交流模拟、交流数字）
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生活因学习而美好
学而时习之，不亦说乎！ ——孔子《论语》
——数控机床及分类
数控机床及分类
数控与数控机床
◆数控: 数字控制（NC—Numerical Control）, 以数字化信息对机床运动及加工过程进行控制的一种 方法 。NC已成为数控加工的专用术语。
◆数控技术：用数控机床（数机床：是实现柔性自动化的关键设备，是 柔性自动生产系统的基本单元。
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数控机床及分类
数控机床的分类方法 按控制运动的轨迹特点分类 按伺服系统的控制类型分类
按工艺方法及用途分类 按功能水平分类 按驱动方式分类
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数控机床及分类
1.按控制运动的轨迹特点分类
◆点位控制数控机床 ◆直线控制数控机床(单轴数控) ◆轮廓控制的数控机床：分为两坐标联 动，2.5坐标联动，三坐标联动，四坐标联 动，五坐标联动等数控机床。
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数控机床及分类
2.按伺服系统的控制类型分类
◆开环控制的数控机床 ◆全闭环控制的数控机床 ◆半闭环控制的数控机床
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数控机床及分类
3.按工艺方法及用途分类
◆金属切削类数控机床： 数控车床，数控铣床、数控钻床、 数控磨床、数控镗床以及加工中心等。 ◆金属成型类及特种加工类数控机床 数控冲床、数控电火花成型机床、数控 线切割机床、数控超声波加工机床。
精密机床的分类
精密机床的分类
精密机床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于机械、电子、航空、航天等各个领域。
根据不同的分类标准，精密机床可以划分为不同的类型。
按照加工方式，精密机床可以分为以下几类：
1.金属切削机床：主要用于加工各种金属零件，如铣床、车床、磨床等。
2.金属成型机床：主要用于加工金属板材、管材等，如冲床、折弯机等。
3.特种加工机床：采用非传统加工方法的机床，如激光加工机、电火花加工机等。
4.测量和试验设备：用于检测各种零件和产品的尺寸、形状、性能等的设备，如三坐标测量机、万能试验机等。
按照自动化程度，精密机床可以分为以下几类：
1.手动机床：需要人工操作，精度和效率相对较低，但成本也较低。
2.半自动机床：部分自动化，需要人工参与，但可以大大提高生产效率和加工精度。
3.全自动机床：完全自动化，加工精度高、效率高，但成本也较高。
按照使用范围，精密机床可以分为以下几类：
1.家用机床：主要用于家庭和小型企业的小规模生产。
2.工业用机床：主要用于大规模生产和加工，精度和效率要求较高。
以上是精密机床的几种常见分类方式，不同类型的精密机床具有不同的特点和用途，选择合适的机床是保证产品质量和生产效率的关键。
数控机床分类
数控机床的分类1.按工艺用途分类（切削、成型、特种加工）（1）金属切削类数控机床：数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。
这些机床的动作与运动都是数字化控制，具有较高的生产率和自动化程度。
特别是加工中心，它是一种带有自动换刀装置，能进行铣、钻、镗加工的复合型数控机床。
加工中心又分为车削中心、磨削中心等。
还实现了在加工中心上增加交换工作台以及采用主轴或工作台进行立、卧转换的五面体加工中心。
（2）金属成形类及特种加工类数控机床：它是指金属切削类以外的数控机床。
数控弯管机、数控线切割机床、数控电火花成形机床、激光加工等等都是这一类数控机床。
2.按运动方式分类（定位、直线、轮廓）（1）定位控制数控机床：它是指能控制刀具相对于工件的精确定位控制系统,而在相对运动的过程中不能进行任何加工。
通过采用分级或连续降速，低速趋近目标点，来减少运动部件的惯性过冲而引起的定位误差。
（2）直线运动控制数控机床:它是指控制机床工作台或刀具以要求的进给速度，沿平行于某一坐标轴或两轴的方向进行直线或斜线移动和切削加工的机床。
这类数控机床要要求具有准确的定位功能和控制位移的速度，而且也要有刀具半径和长度的补偿功能以及主轴转速控制的功能。
（3）轮廓控制的数控机床:它是指能实现两轴或两轴以上的联动加工，而且对各坐标的位移和速度进行严格的不间断控制，具有这种控制功能的数控机床。
现代数控机床大多数有两坐标或以上联动控制、刀具半径和长度补偿等等功能。
按联动轴数也可分两轴联动、两轴半、三轴、四轴、五轴联动等。
随着制造技术的发展，多坐标联动控制也越来普遍。
3.按控制方式分类（开环、半闭环、闭环）（1）开环控制系统：它是指没有位置检测反馈装置的控制方式。
特点是结构简单、价格低廉，但难以实现运动部件的快速控制。
广泛应用于步进电机低扭矩、高精度、速度中等的小型设备德驱动控制中，特别在微电子生产设备中。
（2）半闭环控制系统：它是指在电动机轴或丝杆的端部装有角位移、角速度检测装置，通过位置检测反馈装置反馈给数控装置的比较器与输入指令比较，用差值控制运动部件。
数控机床的种类及其特点
金属切削机床：对金属材料的坯料或工件，用切削、特种加工等方法进行加工，使之获得要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。
1952年，试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。
它是由大型立式仿型铣床改装而成的三坐标数控铣床，其数控装置采用电子管元件，体积庞大，可作直线插补。
1957年投入使用。
1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center－MC）。
数控机床主要由以下七个基本部分组成：介质：数控机床加工零件所需的控制信息和数据的载体（1）控制，即用来存放加工程序的载体，也称程序载体；早期用穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘制成。
（2）输入装置：将程序载体上的控制代码转换成电平信号，送数控装置的内部存储器。
如光电阅读机、磁带机、软驱、MDI、计算机输入（3）数控装置：NC机床的核心部件，它将输入的电信号译码和寄存，进行数据的运算和处理，实现刀具运动轨迹的插补运算，输出机床动作的控制指令。
主要包括运算器、控制器、存储器等，早期由逻辑元件的固定硬接线电路组成。
（4）强电控制装置：接受NC内部PLC输出的M、S、T信号，经功率放大驱动执行部件。
是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的辅助控制系统。
（5）伺服系统：接受数控装置输出的进给指令脉冲，经转换和功率放大，带动机床的移动部件或执行部件产生指令规定的运动，是一个位置控制系统，要求准确的控制机床刀具或工作台的位置。
由伺服驱动装置（位置和速度控制单元）、伺服电机和检测反馈装置组成。
它是整个数控系统的执行部分。
（6）检测反馈装置：测量运动部件的实际位移和速度，并转换成数字反馈信号后送回NC装置，从而构成机床伺服控制的闭合路径。
通常安装在机床的工作台或丝杠上。
（7）机床：主轴、床身、立柱、导轨、滚珠丝杠、工作台、刀架（库）等机床的机械构件。
1.2.1 按工艺用途分类1、普通数控机床 NC：包括：切削类.成型类.特种加工类.测量绘图类等2、数控加工中心机床 Machining Center－MC：结构：普通NC机床＋刀库和自动换刀装置（ATC）特点：一次装夹后能完成多个工序，又称多工序数控机床3、多坐标数控机床：结构特点：可以进行多坐标轴的联动控制，常用4～6轴,多则可达24轴4、计算机群控： Direct Numerical Control －DNC即直接数控1.2.2 按运动方式分类1．点位控制数控机床点位控制NC机床能控制工件相对于刀具运动，从一个位置精确地移动到另一个位置，在移动过程中不进行任何切削加工。
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(2)普及型数控机床 该 系 统 采 用 16 位 或 更 高 性 能 的 CPU ， 分 辨 率 在 0.001mm 以 内 ， 进 给 速 度 24m/min，采用交流或直流伺服电动机驱动，具有RS232或DNC接口，联动轴 数在5轴以下，具有CRT字符显示和平面线性图形显示功能。
三、按工艺用途分
3．数控特种加工机床 数控特种加工机床如数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、 火焰切割机和数控激光切割机床等。
4．其他类型的数控机床 其他类型的数控机床如数控三坐标测量机等。
四、按数控机床的性能分
按功能水平可分为经济型、普及型和高级型三种。
(1)经济型数控机床 该系统采用8位CPU或单片机控制，分辨率为0.01mm，进给速度在6~8m/min，
2．直线控制数控机床 • 移动速度和移动轨迹控制，只能 沿某个坐标轴方向平行切削加工。
直线控制切 削加工
•这类机床主要有数控车床、数控磨 床和数控镗铣床等，相应的数控装 置称为直线控制装置。
一、按运动轨迹分
3、轮廓控制数控机床
每点的位置+速度+路线控制，可对2坐标 或2坐标以上坐标轴进行控制。
工件
输入 数控 装置
控制 电路
伺服 电机
工作台
速度反馈 速度检测元件
位置反馈
转角检测元件
半闭环控制系统框图
三、按工艺用途分
1．金属切削类数控机床 金属切削类数控机床包括数控车床、数控钻床、数控铣床、数控磨床、数 控镗床以及加工中心。
2．金属成型类数控机床 金属成型类数控机床包括数控折弯机、数控组合冲床和数控回转头压力机 等。
属于这类机床的有数控车床、数控铣床、 加工中心等，其相应的数控装置称为轮 廓控制装置。轮廓数控装置比点位、直 线控制装置结构复杂得多，功能齐全得 多。
刀具
轮廓控制 加工
一、按运动轨迹分
3．轮廓控制数控机床
两轴联动
四轴联动
两
三轴联动
五轴联动
轴
半
联
动
二、按进给伺服系统的类型分
开环进给伺服系统数控机床 开环进给伺服系统通常不带有位置检测元件，伺服驱动元件一般为 步进电动机。
安徽机电职业技术学院
数控机床的分类
授课教师：吴亚兰
一、按运动轨迹分
1．点位控制数控机床
点——点位置精确控制，保证的是定 位精度，以快~慢的运动方式。 这类机床主要有数控坐标镗床、数控 钻床、数控点焊机和数控折弯机等， 其相应的数控装置称为点位控制数控 装置。
刀具 A 工件
B
点位控制 钻孔加工
一、按运动轨迹分
伺服 电机
速度检 速度反馈 测元件
工作台
位置检 测元件
闭环控制系统框图
二、按进给伺服系统的类型分
半闭环进给伺服系统数控机床
半闭环进给伺服系统是将位置检测元件安装在伺服电动机的轴上或滚珠 丝杠的端部，不直接反馈机床的位移量，而是检测伺服机构的转角，将 此信号反馈给数控装置进行指令值比较，用差值控制伺服电动机。
工作台
输入 数控 装置
控制 电路
步进 电机
减速器
开环控制系统框图
二、按进给伺服系统的类型分
闭环进给伺服系统数控机床
ห้องสมุดไป่ตู้闭环进给控制系统带有位置检测元件，随时可以检测出工作台的实际位移，
并反馈给数控装置，并与设定的指令值进行比较，利用其差值控制伺服电
动机，直至差值为零为止。
输入 数控 装置
位置反馈
控制 电路
四、按数控机床的性能分
(3)高级型数控机床 该系统采用32位或更高性能的CPU，分辨率0.0001mm，进给速度
24m/min，采用数字化交流伺服电动机驱动，具有高性能通信接口， 具备联网功能，联动轴数在5轴以上，有三维动态图形显示功能。
谢谢