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資產(chǎn)評(píng)估師《機(jī)電設(shè)備》考點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的分類
導(dǎo)語：數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床(Computer numerical control machine tools)的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。我們一起來看看相關(guān)內(nèi)容吧。
數(shù)控機(jī)床的分類
(一)按照能夠控制刀具與工件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡分類1.點(diǎn)位控制(或位置控制)數(shù)控機(jī)床。只能控制工作臺(tái)(或刀具)從一個(gè)位置(點(diǎn))精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置(點(diǎn))，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行加工，各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸可以同時(shí)移動(dòng)，也可以依次移動(dòng)。數(shù)控鏜床、鉆床、沖床。
2.輪廓控制數(shù)控機(jī)床。能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制，不僅控制輪廓的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且還要控制軌跡上每一點(diǎn)的速度和位置，因而能夠加工曲線(或曲面)。
屬于這類數(shù)控機(jī)床的有數(shù)控車床、銑床、磨床、電加工機(jī)床和加工中心等。
(二)按照伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方式分類自動(dòng)控制有閉環(huán)控制和開環(huán)控制兩種基本控制方式。
1.閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測(cè)反饋裝置。位置檢測(cè)裝置安裝要機(jī)床工作臺(tái)上，用以檢測(cè)機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行位置，并與CNC裝置的指令位置進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制。
閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床由于能夠減小乃至于消除由于傳動(dòng)部件制造、裝配所帶來的誤差，因而加工精度高。缺點(diǎn)：裝配、調(diào)試難度大。
2.半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。將檢測(cè)元件安裝在電動(dòng)機(jī)的端頭或絲杠的端頭，則為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。由于半閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工作臺(tái)，所以可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性。其控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床那樣高，但調(diào)試比較方便，因而廣泛采用。
3.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床不帶位置檢測(cè)反饋裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路的功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。
開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床工作比較穩(wěn)定，反應(yīng)快，調(diào)試方便，維修簡單，但控制精度和速度都比較低，這類數(shù)控機(jī)床多為經(jīng)濟(jì)型。
【鏈接】按照伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方式分類：閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床，位置檢測(cè)裝置安裝要機(jī)床工作臺(tái)上，加工精度高。缺點(diǎn)：裝配、調(diào)試難度大。半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。將檢測(cè)元件安裝在電動(dòng)機(jī)的端頭或絲杠的端頭，調(diào)試比較方便，因而廣泛采用。開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。不帶位置檢測(cè)反饋裝置。多為經(jīng)濟(jì)型。
(三)按照加工方式分類1.金屬切削類。屬于此類的有數(shù)控車床、鉆床、銑床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床和加工中心等。
加工中心是有刀庫，并且能夠自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，運(yùn)用十分廣泛。分為鏜銑類加工中心和車削中心。
【注意】自動(dòng)換刀裝置是加工中心的基本特征，它的投資占到整機(jī)投資的30%~50%.加工中心的故障有50%以上與自動(dòng)換刀裝置有關(guān)。
2.金屬成型類。該類包括數(shù)控彎管機(jī)、折彎機(jī)、沖床、回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。
3.特種加工類。數(shù)控特種加工機(jī)床包括數(shù)控線切割機(jī)床、電火花加工機(jī)床及激光切割機(jī)等。
4.其他類。如數(shù)控火焰切割機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。
(四)按照CNC裝置的功能水平分類按照CNC裝置的功能水平可大致把數(shù)控機(jī)床分為高、中、低(經(jīng)濟(jì)型)三檔。大體上可從分辨率、進(jìn)給速度、伺服系統(tǒng)、同時(shí)控制軸數(shù)(聯(lián)動(dòng)軸數(shù))、通信功能、顯示功能、有無PLC及主CPU水平等幾方面加以區(qū)分。
工業(yè)機(jī)器人
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12643-90將工業(yè)機(jī)器人定義為：
工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)定位控制，可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)。能搬運(yùn)材料、零件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。
工業(yè)機(jī)器人不同于機(jī)械手。工業(yè)機(jī)器人具有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，可以通過編程實(shí)現(xiàn)動(dòng)作程序的變化;而機(jī)械手只能完成簡單的搬運(yùn)、抓取及上下料工作，它一般作為自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線上的附屬裝置，工作程序固定不變。
工業(yè)機(jī)器人的組成和分類
(一)工業(yè)機(jī)器人的組成(熟悉)
工業(yè)機(jī)器人一般由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。
1.操作機(jī)。也稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。
末端執(zhí)行器又稱手部，是操作機(jī)直接執(zhí)行操作的裝置。其上可安裝夾持器、工具、傳感器等。夾持器分為機(jī)械夾緊、磁力夾緊、液壓張緊和真空抽吸四種。
2.驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置為操作機(jī)工作提供動(dòng)力。按所采用的動(dòng)力源分為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)三種類型。
3.控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，其功能是控制工業(yè)機(jī)器人按照要求動(dòng)作。一般設(shè)計(jì)成二級(jí)計(jì)算機(jī)控制或三級(jí)計(jì)算機(jī)控制。
(二)工業(yè)機(jī)器人的分類(了解)
1.按坐標(biāo)形式分。
(1)直角坐標(biāo)式(PPP)。機(jī)器人末端執(zhí)行器(手部)空間位置的改變是通過三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)x、y、z軸的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
(2)圓柱坐標(biāo)式(RPP)。機(jī)器人末端執(zhí)行器空間位置的改變是由兩個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。
(3)球坐標(biāo)式(RRP)。又稱極坐標(biāo)式，機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)和二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)組成，即沿x軸的伸縮，繞y軸的俯仰和繞z軸的回轉(zhuǎn)。
(4)關(guān)節(jié)坐標(biāo)式(RRR)。又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)式，分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面(水平)關(guān)節(jié)坐標(biāo)。
2.按驅(qū)動(dòng)方式分：
(1)電力驅(qū)動(dòng)。使用最多，驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。目前交流伺服電動(dòng)機(jī)是主流。
(2)液壓驅(qū)動(dòng)。有很大的抓取能力(可抓取高達(dá)上千牛力)，液壓力可達(dá)7Mpa，液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，防爆性好，動(dòng)作也較靈敏，但對(duì)密封性要求高，對(duì)溫度敏感。
(3)氣壓驅(qū)動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低，但由于空氣可壓縮而使工作速度穩(wěn)定性差，氣壓一般為0.7MPa，抓取力小(幾十牛力至一百牛力)。
3.按控制方式分。
(1)點(diǎn)位控制。適用于上下料、點(diǎn)焊、卸運(yùn)等作業(yè)。
(2)連續(xù)軌跡控制。采用這種控制方式的機(jī)器人，常用于焊接、噴漆和檢測(cè)等作業(yè)。
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