资产评估师《机电设备》考点：数控机床的分类

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资产评估师《机电设备》考点：数控机床的分类
导语：数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

我们一起来看看相关内容吧。

数控机床的分类
(一)按照能够控制刀具与工件间相对运动的轨迹分类1.点位控制(或位置控制)数控机床。

只能控制工作台(或刀具)从一个位置(点)精确地移动到另一个位置(点)，在移动过程中不进行加工，各个运动轴可以同时移动，也可以依次移动。

数控镗床、钻床、冲床。

2.轮廓控制数控机床。

能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制，不仅控制轮廓的起点和终点，而且还要控制轨迹上每一点的速度和位置，因而能够加工曲线(或曲面)。

属于这类数控机床的有数控车床、铣床、磨床、电加工机床和加工中心等。

(二)按照伺服驱动系统的控制方式分类自动控制有闭环控制和开环控制两种基本控制方式。

1.闭环控制数控机床。

这类数控机床带有位置检测反馈装置。

位置检测装置安装要机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置，并与CNC装置的指令位置进行比较，用差值进行控制。

闭环控制数控机床由于能够减小乃至于消除由于传动部件制造、装配所带来的误差，因而加工精度高。

缺点：装配、调试难度大。

2.半闭环控制数控机床。

将检测元件安装在电动机的端头或丝杠的端头，则为半闭环控制数控机床。

由于半闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及工作台，所以可以获得比较稳定的控制特性。

其控制精度虽不如闭环控制数控机床那样高，但调试比较方便，因而广泛采用。

3.开环控制数控机床。

这类数控机床不带位置检测反馈装置。

CNC装置输出的指令脉冲经驱动电路的功率放大，驱动步进电动机转动，再经传动机构带动工作台移动。

开环控制的'数控机床工作比较稳定，反应快，调试方便，维修简单，但控制精度和速度都比较低，这类数控机床多为经济型。

【链接】按照伺服驱动系统的控制方式分类：闭环控制数控机床，位置检测装置安装要机床工作台上，加工精度高。

缺点：装配、调试难度大。

半闭环控制数控机床。

将检测元件安装在电动机的端头或丝杠的端头，调试比较方便，因而广泛采用。

开环控制数控机床。

不带位置检测反馈装置。

多为经济型。

(三)按照加工方式分类1.金属切削类。

属于此类的有数控车床、钻床、铣床、镗床、磨床、齿轮加工机床和加工中心等。

加工中心是有刀库，并且能够自动换刀的数控机床，运用十分广泛。

分为镗铣类加工中心和车削中心。

【注意】自动换刀装置是加工中心的基本特征，它的投资占到整机投资的30%~50%.加工中心的故障有50%以上与自动换刀装置有关。

2.金属成型类。

该类包括数控弯管机、折弯机、冲床、回转头压力机等。

3.特种加工类。

数控特种加工机床包括数控线切割机床、电火花加工机床及激光切割机等。

4.其他类。

如数控火焰切割机床、三坐标测量机等。

(四)按照CNC装置的功能水平分类按照CNC装置的功能水平可大致把数控机床分为高、中、低(经济型)三档。

大体上可从分辨率、进给速度、伺服系统、同时控制轴数(联动轴数)、通信功能、显示功能、有无PLC及主CPU水平等几方面加以区分。

工业机器人
国家标准GB/T12643-90将工业机器人定义为：
工业机器人是一种能自动定位控制，可重复编程、多功能、多自由度的操作机。

能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。

工业机器人不同于机械手。

工业机器人具有独立的控制系统，可以通过编程实现动作程序的变化;而机械手只能完成简单的搬运、抓取及上下料工作，它一般作为自动机或自动线上的附属装置，工作程序固定不变。

工业机器人的组成和分类
(一)工业机器人的组成(熟悉)
工业机器人一般由操作机、驱动装置和控制系统三部分组成。

1.操作机。

也称执行机构，由末端执行器、手腕、手臂和机座组成。

末端执行器又称手部，是操作机直接执行操作的装置。

其上可安装夹持器、工具、传感器等。

夹持器分为机械夹紧、磁力夹紧、液压张紧和真空抽吸四种。

2.驱动装置。

驱动装置为操作机工作提供动力。

按所采用的动力源分为电动、液动和气动三种类型。

3.控制系统。

控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统，其功能是控制工业机器人按照要求动作。

一般设计成二级计算机控制或三级计算机控制。

(二)工业机器人的分类(了解)
1.按坐标形式分。

(1)直角坐标式(PPP)。

机器人末端执行器(手部)空间位置的改变是通过三个互相垂直的坐标x、y、z轴的移动来实现的。

(2)圆柱坐标式(RPP)。

机器人末端执行器空间位置的改变是由两个移动坐标和一个旋转坐标实现的。

(3)球坐标式(RRP)。

又称极坐标式，机器人手臂的运动由一个直线运动和二个转动组成，即沿x轴的伸缩，绕y轴的俯仰和绕z轴的回转。

(4)关节坐标式(RRR)。

又称回转坐标式，分为垂直关节坐标和平面(水平)关节坐标。

2.按驱动方式分：
(1)电力驱动。

使用最多，驱动元件可以是步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。

目前交流伺服电动机是主流。

(2)液压驱动。

有很大的抓取能力(可抓取高达上千牛力)，液压力可达7Mpa，液压传动平稳，防爆性好，动作也较灵敏，但对密封性要求高，对温度敏感。

(3)气压驱动。

结构简单、动作迅速、价格低，但由于空气可压缩而使工作速度稳定性差，气压一般为0.7MPa，抓取力小(几十牛力至一百牛力)。

3.按控制方式分。

(1)点位控制。

适用于上下料、点焊、卸运等作业。

(2)连续轨迹控制。

采用这种控制方式的机器人，常用于焊接、喷漆和检测等作业。

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