数控车床加工的分类特点和加工特点
CNC数控机床种类曾经根本齐全，规格繁多，据不完整统计已有400多个种类规格。能够依照多种准绳来停止分类。但归结起来，常见的是以下面4种办法来分类的。
1、按工艺用处分类
（1）普通数控机床。这类机床和传统的通用机床品种一样，有数控的车、铣、 镗、钻、磨床等等， 而且每一种又有很多种类，例如数控铣床中就有立铣、卧铣、工具铣、龙门铣等。这类机床的工艺可能性和通用机床类似，所不同的是它能加工复杂外形的零件。
（2）CNC数控机床中心机床。这类机床是在普通数控机床的根底上开展起来的。它是在普通数控机床上加装一个刀库(可包容10-100多把刀具)和自动换刀安装而构成的一种带自动换刀安装的数控机床(又称多工序数控机床或镗铣类加工中心，习气上简称为加工中心——Machining Center)，这使数控机床更进一步地向自动化和高效化方向开展 。
数控加工中心机床和普通数控机床的区别是:工件经一次装夹后,数控安装就能控制机床自动地改换刀具，连续地对工件各加工面自动地完成铣 ( 车 ) 、镗、钻、铰及攻丝等多工序加工。这类机床大多是以镗铣为主的，主要用来加工箱体零件。它和普通的数控机床相比具有如下优点：
① 减少机床台数, 便于管理，关于多工序的零件只需一台机床就能完成全部加工，并能够减少半废品的库存量；
② 由于工件只需一次装夹，因而减少了由于屡次装置形成的定位误差，能够依托机床精度来保证加工质量；
③ 工序集中，减少了辅助时间，进步了消费率；
④ 由于零件在一台机床上一次装夹就能完成多道工序加工，所以大大减少了专用工夹具的数量，进一步缩短了消费准备时间。
由于数控加工中心机床的优点很多，深受用户欢送，因而在数控机床消费中占有很重要的位置。
另外还有一类加工中心，是在车床根底上开展起来的，以轴类零件为主要加工对象。除可停止车削、镗削外，还能够停止端面和周面上恣意部位的钻削、铣削和攻丝加工。这类加工中心也设有刀库，可装置4-12把刀具，习气上称此类机床为车削中心(TC：Turning Center) 。
（3）多坐标数控机床。有些复杂外形的零件，用三坐标的数控机床还是无法加工，如螺旋桨、飞机曲面零件的加工等，需求三个以上坐标的合成运动才干加工出所需外形。于是呈现了多坐标的数控机床，其特性是数控安装控制的轴数较多，机床构造也比拟复杂，其坐标轴数通常取决于加工零件的工艺请求。如今常用的是 4，5，6坐标的数控机床。图1为五轴联动的数控加工表示图。这时，x,y,z 三个坐标与转台的回转、刀具的摆动能够同时联动，以加工机翼等类零件。
（1）点位控制数控机床。 这类机床的数控安装只能控制机床挪动部件从一个位置 ( 点 ) 准确地挪动到另一个位置 ( 点 ) ，即仅控制行程终点的坐标值，在挪动过程中不停止任何切削加工，至于两相关点之间的挪动速度及道路则取决于消费率。为了在准确定位的根底上有尽可能高的消费率，所以两相关点之间的挪动先是以快速挪动到接近新的位置，然后降速 1-3 级，使之慢速趋近定位点，以保证其定位精度。
这类机床主要 数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床和数控丈量机等，其相应的数控安装称之为点位控制安装。
（2）点位直线控制数控机床。 这类机床工作时，不只要控制两相关点之间的位置 (即间隔)，还要控制两相关点之间的挪动速度和道路(即轨迹)。其道路普通都由和各轴线平行的直线段组成。它和点位控制数控机床的区别在于：当机床的挪动部件挪动时，能够沿一个坐标轴的方向(普通地也能够沿45°斜线停止切削，但不能沿恣意斜率的直线切削)停止切削加工，而且其辅助功用比点位控制的数控机床多，例如，要增加主轴转速控制、循环进给加工、刀具选择等功用。
这类机床主要有简易数控车床、数控镗铣床和数控加工中心等。相应的数控安装称之为点位直线控制安装。
（3）轮廓控制数控机床。这类机床的控制安装可以同时对两个或两个以上的坐标轴停止连续控制。加工时不只要控制起点和终点，还要控制整个加工过程中每点的速度和位置，使机床加工出契合图纸请求的复杂外形的零件。它的辅助功用亦比拟齐全。
这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控磨床和电加工机床等。其相应的数控安装称之为轮廓控制安装(或连续控制安装) 。
3、按伺服系统的控制方式分类
数控机床依照对被控制量有无检测反应安装能够分为开环和闭环两种。在闭环系统中，依据丈量安装安放的位置又能够将其分为全闭环和半闭环两种。在开环系统的根底上，还开展了一种开环补偿型数控系统。
(1) 开环控制数控机床。在开环控制中，机床没有检测反应安装（见图2）。
数控安装发出信号的流程是单向的，所以不存在系统稳定性问题。也正是由于信号的单向流程,它对机床挪动部件的实践位置不作检验，所以机床加工精度不高，其精度主要取决于伺服系统的性能。 工作过程是: 输入的数据经过数控安装运算分配出指令脉冲,经过伺服机构(伺服元件常为步进电机)使被控工作台挪动。
这种机床工作比拟稳定、反响疾速、调试便当、维修简单，但其控制精度遭到限制。 它适用于普通请求的中、小型数控机床。
(2) 闭环控制数控机床。由于开环控制精度达不到精细机床和大型机床的请求，所以必需检测它的实践工作位置，为此，在开环控制数控机床上增加检测反应安装，在加工中时辰检测机床挪动部件的位置，使之和数控安装所请求的位置相契合，以期到达很高的加工精度。
闭环控制系统框图如图3所示。 图中A为速度丈量元件， C为位置丈量元件。当指令值发送到位置比拟电路时，此时若工作台没有挪动，则没有反应量，指令值使得伺服电机转动，经过A将速度反应信号送到速度控制电路，经过C将工作台实践位移量反应回去，在位置比拟电路中与指令值停止比拟，用比拟的差值停止控制，直至差值消弭时为止，最终完成工作台的准确定位。这类机床的优点是精度高、速度快，但是调试和维修比拟复杂。其关键是系统的稳定性，所以在设计时必需对稳定性给予足够的注重 。
(3) 能够通用。因此灵敏性和顺应性强，也便于批量消费，模块化的软、硬件，进步了系统的质量和牢靠性。所以，现代数控机床都采用 CNC 安装。 半闭环控制数控机床。半闭环控制系统的组成如图4所示。
这种控制方式对工作台的实践位置不停止检查丈量，而是经过与伺服电机有联络的丈量元件，如测速发电机 A 和光电编码盘 B( 或旋转变压器 ) 等间接检测出伺服电机的转角，推算收工作台的实践位移量，图4半闭环控制系统框图用此值与指令值停止比拟，用差值来完成控制 。从图5能够看出，由于工作台没有完整包括在控制回路内，因此称之为半闭环控制。这种控制方式介于开环与闭环之间，精度没有闭环高，调试却比闭环便当。
(4) 开环补偿型数控机床。将上述三种控制方式的特性有选择地集中起来，能够组成混合控制的计划。这在大型数控机床中是人们多年研讨的标题，如今已成为理想。由于，大型数控机床，需求高得多的进给速度和返回速度，又需求相当高的精度。假如只采用全闭环的控制，机床传动链和工作台全部置于控制环节中，要素非常复杂，虽然装置调试多经周折，依然艰难重重。为了避开这些矛盾，能够采用混合控制方式。在详细计划中它又可分为两种方式：一是开环补偿型；一是半闭环补偿型。这里仅将开环补偿型控制数控机床加以引见。
图5为开环补偿型控制方式的组成框图。它的特性是：根本控制选用步进电机的开环控制伺服机构，附加一个校正伺服电路。经过装在工作台上的直线位移丈量元件的反应信号来校正机械系统的误差。
4、按数控安装分类
数控机床若按其完成数控逻辑功用控制的数控安装来分，有硬线（件）数控和软线（件）数控两种。
（1）硬线数控（称普通数控，即NC）。这类数控系统的输入、插补运算、控制等功用均由集成电路或分立元件等器件完成。普通来说，数控机床不同，其控制电路也不同，因而系统的通用性较差，因其全部由硬件组成，所以功用和灵敏性也较差。这类系统在 70 年代以前应用得比拟普遍。
（2）软线数控（又称计算机数控或微机数控，即CNC 或MNC）。 这类系统应用中、大范围及超大范围集成电路组成 CNC 安装，或用微机与专用集成芯片组成，其主要的数控功用简直全由软件来完成，关于不同的数控机床，只须编制不同的软件就能够完成， 而硬件简直能够通用。因此灵敏性和顺应性强，也便于批量消费，模块化的软、硬件，进步了系统的质量和牢靠性。所以，现代数控机床都采用 CNC 安装。
