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隨著我國機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入各種零件加工和自動(dòng)化生產(chǎn)線。它是未來每個(gè)大型智能工廠不可或缺的連接設(shè)備。 由于CNC機(jī)床類型很多，因此有兩種類型的金屬切削設(shè)備和鈑金設(shè)備。同時(shí)，根據(jù)其控制原理，功能和組件，從不同角度對(duì)其進(jìn)行分類。下面，我們將根據(jù)實(shí)際零件處理的功能對(duì)其進(jìn)行分類：

       1.在零件孔系統(tǒng)加工中由點(diǎn)控制的數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)控?cái)?shù)控機(jī)床主要包括數(shù)控鉆床，數(shù)控鏜床，數(shù)控沖床，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。印刷電路板鉆床是簡單的點(diǎn)控?cái)?shù)控機(jī)床。 點(diǎn)控?cái)?shù)控機(jī)床用于加工平面中的孔系統(tǒng)。它控制加工平面中的兩個(gè)坐標(biāo)軸（一個(gè)坐標(biāo)軸是一個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），以驅(qū)動(dòng)工具和工件從坐標(biāo)總線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（坐標(biāo)軸是一個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)） 驅(qū)動(dòng)刀具相對(duì)于工件移動(dòng)，從一個(gè)坐標(biāo)位置（坐標(biāo)點(diǎn)）快速移動(dòng)到下一個(gè)坐標(biāo)位置，然后控制第三坐標(biāo)軸進(jìn)行切削，這種類型的機(jī)床在坐姿方面需要很高的定位精度。為了提高生產(chǎn)效率，機(jī)床使用設(shè)定的進(jìn)給速度進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)。逼近定位點(diǎn)時(shí)，它會(huì)前進(jìn)，逐漸下降或不斷減小，以使低速接近終點(diǎn)，從而減少了運(yùn)動(dòng)部件的慣性過沖和由此產(chǎn)生的定位誤差。在定位和移動(dòng)過程中，數(shù)控車床不執(zhí)行切削并且對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求。

       2.在切割過程中，數(shù)控機(jī)床應(yīng)直線控制。線性控制CNC機(jī)床可以控制工具或工作臺(tái)的適當(dāng)進(jìn)給速度，并沿平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)和切削。進(jìn)給速度可以根據(jù)切削條件在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。帶有線性控制的簡單CNC車床只有兩個(gè)坐標(biāo)軸，可用于處理步進(jìn)軸。線性控制數(shù)控車床具有三個(gè)坐標(biāo)軸，可用于平面銑削。現(xiàn)代模塊化機(jī)床采用CNC進(jìn)給伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)帶有多個(gè)軸箱的動(dòng)力頭沿軸向進(jìn)給以進(jìn)行切削。它也可以被視為線性控制CNC機(jī)床。

      3.數(shù)控機(jī)床，用于由曲線和輪廓控制的復(fù)雜零件。輪廓控制CNC機(jī)床分為用于平面輪廓加工的CNC機(jī)床和用于空間輪廓加工的CNC機(jī)床。用于平面輪廓加工的數(shù)控滑輪車床包括用于車削曲面零件的CNC車床和用于銑削曲面輪廓的CNC車床，以及加工零件的輪廓形狀。零件的輪廓可以由直線，圓弧或任意平面曲線（例如拋物線，阿基米德螺旋線等）組成。無論零件輪廓是由哪種線段組成的，在加工過程中通常都使用小直線近似曲線輪廓。當(dāng)使用圓柱銑刀在CNC車床上銑削輪廓表面時(shí)，CNC系統(tǒng)控制相對(duì)于工件的刀具中心，以同時(shí)在兩個(gè)坐標(biāo)軸方向上同時(shí)移動(dòng)△xi和△y1i。刀具對(duì)工件的合成位移△Li，然后從輪廓曲線等距線上的點(diǎn)I'移至點(diǎn)J'，以便在工件上加工一條小的直線IJ以逼近IJ弧 在輪廓曲線上。連續(xù)控制兩個(gè)相對(duì)位移分量△xi和△yi，可以處理由多條小直線組成的折線來近似曲線輪廓。 進(jìn)給分量△xi，△yi，刀具中心到零件輪廓的偏移量由復(fù)合進(jìn)給速度的單位時(shí)間，輪廓曲線y = f（x）的數(shù)學(xué)公式，刀具半徑R和 確定加工余量δ（D = R 6）和其他條件，并由CNC系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算。這種操作稱為插補(bǔ)操作和刀具半徑補(bǔ)償操作。 使用計(jì)算出的兩個(gè)位移分量分別指示兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)移動(dòng)。該控制方法稱為二坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制。使用半徑為R弧形切削刃的車刀對(duì)彎曲零件進(jìn)行車削時(shí)，還需要執(zhí)行插補(bǔ)和刀具半徑補(bǔ)償。當(dāng)使用半徑為R = 0的切削刃車刀進(jìn)行加工時(shí)，可以直接根據(jù)工件的輪廓進(jìn)行計(jì)算，而無需考慮刀具中心偏移的問題，因此無需執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算， 僅插值計(jì)算?？梢詧?zhí)行二坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制的CNC機(jī)床通常也可以執(zhí)行點(diǎn)控制和線性控制。

有幾種不同形狀的加工方法 

      ①在具有三坐標(biāo)控制和兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的機(jī)床上，使用“直線切割法”進(jìn)行加工。 這種方法也稱為兩軸半控制，即X，Y和Z三個(gè)軸中的任意兩個(gè)軸進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，第三軸進(jìn)行周期性進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并且該工具使用球頭銑刀， 如圖1.6所示。 沿Y方向?qū)⑵鋭澐譃閹讉€(gè)段，球頭銑刀沿ZX平面的曲線執(zhí)行插補(bǔ)處理。當(dāng)加工一個(gè)線段時(shí)，進(jìn)給△y，然后加工另一條相鄰的曲線，以便使用平面曲線近似整個(gè)中心。根據(jù)表面粗糙度和刀頭半徑的要求選擇△y。 球頭立銑刀的球半徑應(yīng)選擇盡可能大，以減小表面粗糙度Ra值并增加刀具的剛度和散熱性能。但是，在加工凹面時(shí)，球頭的半徑小于要加工的表面的曲率半徑，以避免切削刃的干擾。

      ②三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)處理。 內(nèi)部循環(huán)滾珠螺母的回球裝置的滾道母線SS'是空間曲線，可以由空間直線近似，并且可以在具有空間線性插值功能的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)床上進(jìn)行加工。 但是編程計(jì)算較為復(fù)雜，其處理程序可以通過自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編譯。

     ③四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)處理。 所示飛機(jī)大梁的機(jī)加工表面為直紋和扭曲的。如果使用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)床和球頭銑刀進(jìn)行加工，不僅生產(chǎn)率低，而且零件的表面粗糙度也很差。圓柱銑刀的外圍切削方法用于在四坐標(biāo)機(jī)床上進(jìn)行加工。除了三個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)的鏈接之外，為了確保始終將刀具和工件表面安裝在整個(gè)長度上，還應(yīng)該圍繞O1（或O2）擺動(dòng)連桿制造刀具。該擺動(dòng)連桿導(dǎo)致線性運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的附加補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。附加運(yùn)動(dòng)量與回轉(zhuǎn)中心的位置有關(guān)，需要在編程過程中進(jìn)行計(jì)算。 該處理程序必須確定四個(gè)坐標(biāo)軸的位移命令才能控制四軸聯(lián)動(dòng)處理，因此編程非常復(fù)雜。 

       ④五軸聯(lián)動(dòng)加工。 幾乎所有的空間輪廓都可以通過球頭立銑刀的“線切割法”進(jìn)行處理。對(duì)于某些較大的表面輪廓，零件尺寸和表面曲率半徑都較大。如圖1.9所示，使用平面銑刀進(jìn)行加工可提高生產(chǎn)率并減少加工殘留量（降低表面粗糙度Ra值）。使用平面銑刀進(jìn)行加工時(shí)，刀具的端面與切削點(diǎn)處的工件輪廓的切線平面（加工凸面）重合，或者與切削平面（加工凹面）形成角度即， 刀具軸的法線與工件輪廓平行或成角度（該角度可避免切削刃的干擾）。

    在加工過程中，切削點(diǎn)P（X，Y，Z）的坐標(biāo)與法線n之間的方向角θ不斷變化，因此刀具位置點(diǎn)O的坐標(biāo)和刀具軸的方向角也應(yīng) 相應(yīng)地進(jìn)行更改。 當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床在編制加工程序時(shí)，要根據(jù)零件表面輪廓的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出每個(gè)切削點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刀具位置點(diǎn)O（即刀具位置數(shù)據(jù)）的坐標(biāo)和方向角，并將其輸入通過該程序進(jìn)入CNC系統(tǒng)。要控制工具。刀具位置點(diǎn)的坐標(biāo)位置由三個(gè)直線進(jìn)給坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)，而刀具軸的方向角可以通過組合圍繞坐標(biāo)軸的任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)。因此，在使用平面銑刀加工空間表面輪廓時(shí)，需要控制五個(gè)坐標(biāo)軸（三個(gè)線性坐標(biāo)軸和兩個(gè)圓形進(jìn)給坐標(biāo)軸）進(jìn)行鏈接。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是完整，復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床類型。 五軸聯(lián)動(dòng)加工的編程也是復(fù)雜的，應(yīng)使用自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編程。