數控車床加工的分類特點和加工特點
CNC數控機床種類曾經根本齊全，規格繁多，據不完整統計已有400多個種類規格。能夠依照多種準繩來停止分類。但歸結起來，常見的是以下面4種辦法來分類的。
1、按工藝用處分類
（1）普通數控機床。這類機床和傳統的通用機床品種一樣，有數控的車、銑、 鏜、鉆、磨床等等， 而且每一種又有很多種類，例如數控銑床中就有立銑、臥銑、工具銑、龍門銑等。這類機床的工藝可能性和通用機床類似，所不同的是它能加工復雜外形的零件。
（2）CNC數控機床中心機床。這類機床是在普通數控機床的根底上開展起來的。它是在普通數控機床上加裝一個刀庫(可包容10-100多把刀具)和自動換刀安裝而構成的一種帶自動換刀安裝的數控機床(又稱多工序數控機床或鏜銑類加工中心，習氣上簡稱為加工中心——Machining Center)，這使數控機床更進一步地向自動化和高效化方向開展 。
數控加工中心機床和普通數控機床的區別是:工件經一次裝夾后,數控安裝就能控制機床自動地改換刀具，連續地對工件各加工面自動地完成銑 ( 車 ) 、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工。這類機床大多是以鏜銑為主的，主要用來加工箱體零件。它和普通的數控機床相比具有如下優點：
① 減少機床臺數, 便于管理，關于多工序的零件只需一臺機床就能完成全部加工，并能夠減少半廢品的庫存量；
② 由于工件只需一次裝夾，因而減少了由于屢次裝置形成的定位誤差，能夠依托機床精度來保證加工質量；
③ 工序集中，減少了輔助時間，進步了消費率；
④ 由于零件在一臺機床上一次裝夾就能完成多道工序加工，所以大大減少了專用工夾具的數量，進一步縮短了消費準備時間。
由于數控加工中心機床的優點很多，深受用戶歡送，因而在數控機床消費中占有很重要的位置。
另外還有一類加工中心，是在車床根底上開展起來的，以軸類零件為主要加工對象。除可停止車削、鏜削外，還能夠停止端面和周面上恣意部位的鉆削、銑削和攻絲加工。這類加工中心也設有刀庫，可裝置4-12把刀具，習氣上稱此類機床為車削中心(TC：Turning Center) 。
（3）多坐標數控機床。有些復雜外形的零件，用三坐標的數控機床還是無法加工，如螺旋槳、飛機曲面零件的加工等，需求三個以上坐標的合成運動才干加工出所需外形。于是呈現了多坐標的數控機床，其特性是數控安裝控制的軸數較多，機床構造也比擬復雜，其坐標軸數通常取決于加工零件的工藝請求。如今常用的是 4，5，6坐標的數控機床。圖1為五軸聯動的數控加工表示圖。這時，x,y,z 三個坐標與轉臺的回轉、刀具的擺動能夠同時聯動，以加工機翼等類零件。
（1）點位控制數控機床。 這類機床的數控安裝只能控制機床挪動部件從一個位置 ( 點 ) 準確地挪動到另一個位置 ( 點 ) ，即僅控制行程終點的坐標值，在挪動過程中不停止任何切削加工，至于兩相關點之間的挪動速度及道路則取決于消費率。為了在準確定位的根底上有盡可能高的消費率，所以兩相關點之間的挪動先是以快速挪動到接近新的位置，然后降速 1-3 級，使之慢速趨近定位點，以保證其定位精度。
這類機床主要 數控坐標鏜床、數控鉆床、數控沖床和數控丈量機等，其相應的數控安裝稱之為點位控制安裝。
（2）點位直線控制數控機床。 這類機床工作時，不只要控制兩相關點之間的位置 (即間隔)，還要控制兩相關點之間的挪動速度和道路(即軌跡)。其道路普通都由和各軸線平行的直線段組成。它和點位控制數控機床的區別在于：當機床的挪動部件挪動時，能夠沿一個坐標軸的方向(普通地也能夠沿45°斜線停止切削，但不能沿恣意斜率的直線切削)停止切削加工，而且其輔助功用比點位控制的數控機床多，例如，要增加主軸轉速控制、循環進給加工、刀具選擇等功用。
這類機床主要有簡易數控車床、數控鏜銑床和數控加工中心等。相應的數控安裝稱之為點位直線控制安裝。
（3）輪廓控制數控機床。這類機床的控制安裝可以同時對兩個或兩個以上的坐標軸停止連續控制。加工時不只要控制起點和終點，還要控制整個加工過程中每點的速度和位置，使機床加工出契合圖紙請求的復雜外形的零件。它的輔助功用亦比擬齊全。
這類機床主要有數控車床、數控銑床、數控磨床和電加工機床等。其相應的數控安裝稱之為輪廓控制安裝(或連續控制安裝) 。
3、按伺服系統的控制方式分類
數控機床依照對被控制量有無檢測反應安裝能夠分為開環和閉環兩種。在閉環系統中，依據丈量安裝安放的位置又能夠將其分為全閉環和半閉環兩種。在開環系統的根底上，還開展了一種開環補償型數控系統。
(1) 開環控制數控機床。在開環控制中，機床沒有檢測反應安裝（見圖2）。
數控安裝發出信號的流程是單向的，所以不存在系統穩定性問題。也正是由于信號的單向流程,它對機床挪動部件的實踐位置不作檢驗，所以機床加工精度不高，其精度主要取決于伺服系統的性能。 工作過程是: 輸入的數據經過數控安裝運算分配出指令脈沖,經過伺服機構(伺服元件常為步進電機)使被控工作臺挪動。
這種機床工作比擬穩定、反響疾速、調試便當、維修簡單，但其控制精度遭到限制。 它適用于普通請求的中、小型數控機床。
(2) 閉環控制數控機床。由于開環控制精度達不到精細機床和大型機床的請求，所以必需檢測它的實踐工作位置，為此，在開環控制數控機床上增加檢測反應安裝，在加工中時辰檢測機床挪動部件的位置，使之和數控安裝所請求的位置相契合，以期到達很高的加工精度。
閉環控制系統框圖如圖3所示。 圖中A為速度丈量元件， C為位置丈量元件。當指令值發送到位置比擬電路時，此時若工作臺沒有挪動，則沒有反應量，指令值使得伺服電機轉動，經過A將速度反應信號送到速度控制電路，經過C將工作臺實踐位移量反應回去，在位置比擬電路中與指令值停止比擬，用比擬的差值停止控制，直至差值消弭時為止，最終完成工作臺的準確定位。這類機床的優點是精度高、速度快，但是調試和維修比擬復雜。其關鍵是系統的穩定性，所以在設計時必需對穩定性給予足夠的注重 。
(3) 能夠通用。因此靈敏性和順應性強，也便于批量消費，模塊化的軟、硬件，進步了系統的質量和牢靠性。所以，現代數控機床都采用 CNC 安裝。 半閉環控制數控機床。半閉環控制系統的組成如圖4所示。
這種控制方式對工作臺的實踐位置不停止檢查丈量，而是經過與伺服電機有聯絡的丈量元件，如測速發電機 A 和光電編碼盤 B( 或旋轉變壓器 ) 等間接檢測出伺服電機的轉角，推算收工作臺的實踐位移量，圖4半閉環控制系統框圖用此值與指令值停止比擬，用差值來完成控制 。從圖5能夠看出，由于工作臺沒有完整包括在控制回路內，因此稱之為半閉環控制。這種控制方式介于開環與閉環之間，精度沒有閉環高，調試卻比閉環便當。
(4) 開環補償型數控機床。將上述三種控制方式的特性有選擇地集中起來，能夠組成混合控制的計劃。這在大型數控機床中是人們多年研討的標題，如今已成為理想。由于，大型數控機床，需求高得多的進給速度和返回速度，又需求相當高的精度。假如只采用全閉環的控制，機床傳動鏈和工作臺全部置于控制環節中，要素非常復雜，雖然裝置調試多經周折，依然艱難重重。為了避開這些矛盾，能夠采用混合控制方式。在詳細計劃中它又可分為兩種方式：一是開環補償型；一是半閉環補償型。這里僅將開環補償型控制數控機床加以引見。
圖5為開環補償型控制方式的組成框圖。它的特性是：根本控制選用步進電機的開環控制伺服機構，附加一個校正伺服電路。經過裝在工作臺上的直線位移丈量元件的反應信號來校正機械系統的誤差。
4、按數控安裝分類
數控機床若按其完成數控邏輯功用控制的數控安裝來分，有硬線（件）數控和軟線（件）數控兩種。
（1）硬線數控（稱普通數控，即NC）。這類數控系統的輸入、插補運算、控制等功用均由集成電路或分立元件等器件完成。普通來說，數控機床不同，其控制電路也不同，因而系統的通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功用和靈敏性也較差。這類系統在 70 年代以前應用得比擬普遍。
（2）軟線數控（又稱計算機數控或微機數控，即CNC 或MNC）。 這類系統應用中、大范圍及超大范圍集成電路組成 CNC 安裝，或用微機與專用集成芯片組成，其主要的數控功用簡直全由軟件來完成，關于不同的數控機床，只須編制不同的軟件就能夠完成， 而硬件簡直能夠通用。因此靈敏性和順應性強，也便于批量消費，模塊化的軟、硬件，進步了系統的質量和牢靠性。所以，現代數控機床都采用 CNC 安裝。
