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[交流] 机械加工中数控机床按运动轨迹分类有哪些?

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2019-4-30 10:17:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    数控机床按其控制运动轨迹可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床三大类。
      
      1.点位控制数控机床
      
      点位控制数控机床的特点是只控制运动部件从一个位置到另一个位置的准确定位,不管中间的移动轨迹如何,在移动的过程中不进行切削加工,对两点之间的移动速度及运动轨迹没有严格要求。但通常为了提高加T效率,一般先快速移动,再慢速接近终点。
      
      点位控制的数控机床主要用于平面内的孔系,主要有数控钻床、数控坐标镗床、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。
      
      2.直线控制数控机床
      
      直线控制数控机床除了具有控制点与点之间的准确定位功能,还要保证两点之间按直线运动进行切削加工,刀具相对于工件移动的轨迹是平行于机床各坐标轴的直线或两轴同时移动构成45°的斜线。
      
      直线控制的数控机床主要有简易的数控车床、数控铣床、加工中心和数控磨床等。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。
      
      3.轮廓控制数控机床
      
      轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上的坐标轴进行连续相关的控制,不仅要控制机床移动部件的起点和终点坐标,而且还要控制整个加工过程中每一点的速度和位移,也即控制刀具移动的轨迹,以加工出任意斜线、圆弧、抛物线及其他函数关系的曲线或曲面。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控电火花线切割机床和加工中心等。其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统,根据它所控制的联动坐标轴数不同,又可以分为下面几种形式;
      
      ①二轴联动:主要用于数控车床加工回转曲面或数控铣床加工曲线柱面。
      
      ②二轴半联动:主要用于三轴以上机床的控制,其中两根轴可以联动,而另外一根轴可以做周期性的点位或直线控制。从而实现三个坐标轴X、y、Z内的二维控制。
      
      ③三轴联动:一般分为两类,一类就是同时控制X、Y、z三个直线坐标轴联动,比较多的用于数控铣床、如工中心等,用球头铣刀铣切三维空间曲面。另一类是除了同时控制x、Y、z中两个直线坐标外,还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如车削加T中心,它除了纵向(z轴)、横向(x轴)两个直线坐标轴联动外,还需同时控制围绕z轴旋转的主轴(C轴)联动。④四轴联动:是指同时控制X、y、Z三个直线坐标轴与某一旋转坐标轴联动。
      
      ⑤五轴联动:是指除同时控制x、y、zj个直线坐标轴联动外,还同时控制围绕着这些直线坐标轴旋转的A、B、c坐标轴中的两个坐标轴,形成同时控制五个轴联动。这时刀具可以给定在空间的任意方向。比如控制刀具同时绕x轴和y轴两个方向摆动t使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的轮廓曲面成法线方向'以保证被加工曲面的光滑性,提高其加工精度和加_T效率,减小被加工表面的粗糙度,它特别适合加工透明叶片、机翼等更为复杂的空间曲面。
      
      数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂,在加工过程中需要不断进行插补运算,然后进行相应的速度与位移控制。
      
      现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现,增加数控机床轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此,除少数专用控制系统外,现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。
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