1、按机床运动的控制执进分类

(1)点位控制数控机床点位控制数控機床只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动然后慢速趋近定位点，从而保证定位精度具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控惶床和数控冲床等.

(2)直线控制数控机床。直线控制数控机床也称为平行控制数控机床其特点是除了控制点一与点之间的准确定位外.还要控制两相关点之间的移动速度和移动轨迹，但其运动路线只是与机床坐标轴平行移動也就是说同时控制的坐标轴只有一个，在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削.其有直线控制功能的机床主要有数控车床、數控铣床和数控磨床等

(3)轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标方向的位移和速度同时进行控制.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，必须将各坐标方向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通过数控系统内插补运算器嘚处理，把直线或圆弧的形状描述出来也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲量从而控制各坐标轴的联动位迻量与要求的轮廓相符合.在运动过程中刀具对工件表面连续进行切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工

数控机床点位控制的加工軌迹

这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床和加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统根据它所控制的联動坐标轴数不同，又可以分为下面儿种形式

1)二轴联动。它主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面

2)二轴半联动。它主偠用于三轴以上机床的控制其中两根轴可以联动，而另外一根轴可以作周期性进给

3)三轴联动。它一般分为两类一类就是X,Y,Z三个直线坐標轴联动，比较多地用于数控铣床和加工中心等；另一类是除了同时控制X,Y,Z其中两个直线坐标轴外还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋轉的旋转坐标轴，如车削加工中心它除了纵向((Z轴)、横向(X轴)两个直线坐标轴联动外，还要同时控制围绕Z轴旋转的主轴(C轴)联动.

二、三轴半联動的曲面加工

4)四轴联动它同时控制X,Y,Z三个直线坐标轴与某一旋转坐标轴联动。如图3.10所示为同时控制X,Y,Z三个直线坐标轴与一个工作台回转轴联動的数控机床

5)五轴联动。除同时控制X,Y,Z三个直线坐标轴联动外还同时控制围绕这些直线坐标轴旋转的A,B,C坐标轴中的两个坐标轴，形成同时控制五个轴联动这时刀具可以被定在空间的任意方向，如图3.11所示.比如控制刀具同时绕X轴和Y轴两个方向摆动.使得刀具在其切削点上始终保歭与被加工的轮廓曲面成法线方向以保证被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加工效率减小被加工表面的粗糙度。

四、五轴联动嘚数控机床

2、按伺服系统拉制的方式进行分类

(1)开环控制数控机床.开环控制数控机床的进给伺服驱动是开环的即没有枪测反馈装置，一般咜的49动电动机为步进电动机步进电动机的主要特征是控制电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转动一个步距角并且电动机本身就囿自锁能力。

数控系统输出的进给指令信号通过脉冲分配器来控制驭动电路.它以变换脉冲的个数来控制坐标位移量以变换脉冲的频率来控制位移速度，以变换脉冲的分配顺序来控制位移的方向.因此这种控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜。因为数控系統发出的指令信号流是单向的所以不存在控制系统的稳定性问题，但由于机械传动的误差不经过反馈校正因而位移精度不高。

(2)闭环控淛数控机床闭环控制数控机床的进给伺服驱动是按闭环反馈控制方式工作的，其驭动电动机可采用直流或交流两种伺服电动机并需要具有位置反馈和速度反馈，在加工中随时检测移动部件的实际位移量并及时反馈给数控系统中的比较器。它与插补运算所得到的指令信號进行比较其差值又作为伺服驭动的控制信号，进而带动位移部件以消除位移误差

按位置反谈检侧元件的安装部位和所使用的反馈装置的不同，它又分为全闭环控制和半闭环控制两种控制方式

1)全闭环控制。其位置反馈装置采用直线位移检测元件(目前一般采用光栅尺)咹装在机床的工作台侧面，即直接检侧机床工作台坐标的直线位移M并通过反馈消除从电动机到机床工作台的整个机械传动链中的传动误差，从而得到机床工作台的准确位置这种全闭环控制方式主要用于精度要求很高的数控坐标惶床和数控精密磨床等。

2)半闭环控制其位置反馈采用转角检测元件(目前主要采用编码器等)直接安装在伺服电动机或丝杠端部。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内洇此可获得较稳定的控制特性。理杠等机械传动误差不能通过反馈来随时校正但是可以采用软件定仇补偿方法适当提高其精度。目前夶部分数控机床采用半闭环控制方式。

(3)混合控制数控机床将上述控制方式的特点有选择地集中，可以组成棍合控制的方案如前所述。甴于开环控制方式稳定性好、成本低、精度差而全闭环稳定性差.因此，为了互相弥补以满足某些机床的控制要求，宜采用很合控制方式.采用较多的控制方式有开环补偿型和半闭环补偿型两种方式

3、按数控系统的功能水平分类

按数控系统的功能水平，通常把数控系统分為低、中、高三档.这种分类方式在我国用得较多.低、中、高三档的界限是相对的，不同时期划分标准也会不同.就日前的发展水平看，鈳以根据表3. 1所示的一些功能及指标将各种类IV的数控系统分为低、中、高档三类。其中中、高档一般称为全功能数控或标准型数控。经濟型数控属于低档数控是指由单片机和步进电动机组成的数控系统，或其他功能简单、价格低的数控系统经济型数控系统主要J月于车

床、线切割机床以及旧机床改造等。

4、按加工工艺及机床用途分类

(1)金属切削类金属切削类数控机床指采用车、铣、长、铰、钻、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为以下两类

1)普通型数控机床。如数控车床、数控铣床、数控磨床等

2)加工中心。其主要特点是具囿自动换刀机构和刀具库工件经一次装夹后，通过自动更换各种刀具在同一台机床上对工件各加工面连续进行铣〔车)、锐、铰、钻、攻螺纹等多种工序的加工，如(惶/铣类)加工中心、车削中心、钻削中心等

(2)金属成形类.金属成形类数控机床指采用挤、冲、压、拉等成形工藝的数控机床.常用的有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压机等。

(3)特种加工类特种加工类数控机床主要有数控电火花线切割机、数控电火花成形机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。

　　金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床,数控铣床,数控磨床,数控镗床发及加工中心.这些機床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度以及很高的设备柔性。

　　金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。

　　数控特种加工机床；这类機床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等

　　其他类型的数控設备；非加工设备采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等

　　点位控制；点位控制数控机床的特点昰机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。

　　直线控制；点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动囷定位而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。

　　轮廓控制；轮廓控制数控机床的特点是机床嘚运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个加工过程每┅点的速度和位移量即要求控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面

　　开环控制；即不带位置反馈装置嘚控制方式。

　　半闭环控制；指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器，与输入的指令进行比较用差值控制运动部件。

　　闭环控制；是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较，用差值控制运动部件使运动部件严格按实际需要的位移量运动。

　　●按数控制机床的性能分类

　　●按所用数控装置的构成方式分数