按控制的运动轨迹分类

1.3.1　按控制的运动轨迹分类

1．点位控制数控系统

点位控制是指刀具在从某一位置移到下一个位置的过程中，不考虑其运动轨迹，只要求刀具能最终准确到达目标位置。刀具在移动过程中不切削，一般采用快速运动。其移动过程可以是先沿一个坐标方向移动，再沿另一个坐标方向移动到目标位置，也可沿两个坐标同时移动。为保证定位精度和减少移动时间，一般采用先高速运行，当接近目标位置时，再分级降速慢速趋近目标位置。

具有点位控制数控系统的机床主要有数控钻床、数控镗床、数控冲床等。如点位控制数控钻床的加工示意图如图1-2所示。

图1-2　点位控制数控钻床加工示意图

2．点位直线控制数控系统

这类数控系统不仅要保证点与点之间的准确定位，而且要控制两相关点之间的位移速度和路线。其路线一般由与各坐标轴平行的线段或与坐标轴成45°的斜线组成。由于刀具在移动过程中要切削，所以对于不同的刀具和工件，需要选用不同的切削用量和进给量。这类数控系统通常具备刀具半径和长度补偿功能以及主轴转速控制功能，以便在刀具磨损或换刀具后能得到合格的零件。

具有点位直线控制数控系统的机床主要有简易数控车床、数控镗铣床、数控磨床等，点位直线控制数控镗铣床的加工示意图，如图1-3所示。在一般情况下这些数控机床有两到三个可控轴，但同时可控制的只有一个轴。

图1-3　点位直线控制数控镗铣床加工示意图

3．轮廓控制数控系统

轮廓控制数控系统（也称连续控制数控系统），其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行插补控制。为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。因此在这类控制方式中，就要求数控装置具有插补运算功能。

轮廓控制数控系统具有直线和圆弧插补功能、刀具补偿功能、机床轴向运动误差补偿、丝杠的螺距误差和齿轮的反向间隙误差补偿等功能。该类机床可加工曲面、叶轮等复杂形状的零件。具有轮廓控制数控系统的机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等，轮廓控制数控铣床的加工示意图如图1-4所示。

图1-4　轮廓控制数控铣床加工示意图