数控车床分类和结构特点课件.ppt

1、（2）分类和结构特点）分类和结构特点1 1）数控车床分类）数控车床分类立式数控车床简称立式数控车床简称为数控立车，其车为数控立车，其车床主轴垂直于水平床主轴垂直于水平面，一个直径很大面，一个直径很大的圆形工作台，用的圆形工作台，用来装夹工件。这类来装夹工件。这类机床主要用于加工机床主要用于加工径向尺寸大、轴向径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大尺寸相对较小的大型复杂零件。型复杂零件。卧式数控车床又分卧式数控车床又分为数控水平导轨卧为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以倾斜导轨结构可以使车床具有更大的使车床具有更大的刚性，并易于排除刚性，并易

2、于排除切屑。切屑。按车床主轴位置分类按车床主轴位置分类（2）分类和结构特点）分类和结构特点按加工零件的基本类型分类按加工零件的基本类型分类 这类车床没有尾座，适这类车床没有尾座，适合车削盘类合车削盘类( (含短轴类含短轴类) )零件。夹紧方式多为电零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪构多具有可调卡爪或不淬火卡爪。或不淬火卡爪。这类车床配有普通尾这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合座或数控尾座，适合车削较长的零件及直车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。径不太大的盘类零件。（2）分类和结构特点）分类和结构特点按刀架数量分类按刀架数量分类 数控车床一般都数控

3、车床一般都配置有各种形式配置有各种形式的单刀架，如四的单刀架，如四工位卧动转位刀工位卧动转位刀架或多工位转塔架或多工位转塔式自动转位刀架。式自动转位刀架。这类车床的双刀这类车床的双刀架配置平行分布，架配置平行分布，也可以是相互垂也可以是相互垂直分布。直分布。 （2）分类和结构特点）分类和结构特点其它分类方法其它分类方法 按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可以分很多种类，如直线控制数控车床，两主轴控可以分很多种类，如直线控制数控车床，两主轴控制数控车床等制数控车床等; ;按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控

4、车床、曲轴数控车床等多种。控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等多种。 由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、光杠等传动部件，动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。 多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不

5、必用多级齿轮副来进行变速。为扩制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。以便适应高精度的加工。（2）数控车床的结构特点）数控车床的结构特点与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：与传统车床相比，数控车床的

6、结构有以下特点：（2）数控车床的结构特点）数控车床的结构特点与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。这种专用轴承配对安装，是选配的，

7、最好在轴承出厂时就是成对的。数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 （2）数控车床的结构特点）数控车床的结构特点与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：与传统车床相

8、比，数控车床的结构有以下特点：为了拖动轻便，数控车床为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。分采用油雾自动润滑。由于数控机床的价格较高、控制由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长许多。其使用寿命也可延长许多。数控车床还具有加工冷却数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全

9、自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。封闭或半封闭状态。数控车床一般还配有自数控车床一般还配有自动排屑装置动排屑装置（3）数控车床的档次）数控车床的档次（3）数控车床的档次）数控车床的档次简易数控车床简易数控车床 简易数控车床一般是用单板机或单片机进行控制，属简易数控车床一般是用单板机或单片机进行控制，属于抵挡次数控车床，机械部分由卧式车床略做改进而成。于抵挡次数控车床，机械部分由卧式车床略做改进而成。主电机一般不做改动，进给多采用步进电动机，开环控制，主电机一般不做改动，进给多采用步进电动机，开环控制，四刀位回转刀架，简易数控车床没有刀尖圆弧半径自动补四刀位回转刀架，简易数控车床没有刀尖圆

10、弧半径自动补偿功能，所以编程计算比较繁琐，加工精度较低。偿功能，所以编程计算比较繁琐，加工精度较低。（3）数控车床的档次）数控车床的档次经济型数控车床经济型数控车床 经济型数控车床一般有单显经济型数控车床一般有单显CRT、程度储存和编辑功、程度储存和编辑功能，属于中档次数控车床，多采用开环或闭环控制。他的能，属于中档次数控车床，多采用开环或闭环控制。他的主电机仍采用三相异步电动机，所以他的显著缺点是没有主电机仍采用三相异步电动机，所以他的显著缺点是没有恒线速度切削功能恒线速度切削功能 （3）数控车床的档次）数控车床的档次全功能数控车床全功能数控车床 全功能（或多功能）数控车床主轴一般采用能调速

11、的全功能（或多功能）数控车床主轴一般采用能调速的直流或交流主轴控制单元来驱动，进给采用伺服电动机，直流或交流主轴控制单元来驱动，进给采用伺服电动机，半闭环或闭环控制，属于较高档次的数控车床。多功能数半闭环或闭环控制，属于较高档次的数控车床。多功能数控车床具备的功能很多，特别是具备恒线速度切削和刀尖控车床具备的功能很多，特别是具备恒线速度切削和刀尖圆弧半径自动补偿功能。圆弧半径自动补偿功能。（3）数控车床的档次）数控车床的档次高精度数控车床高精度数控车床 高精度数控车床主要用于加工类似磁鼓、磁盘的合金铝基高精度数控车床主要用于加工类似磁鼓、磁盘的合金铝基板等需要镜面加工，并且形状、尺寸精度都要要

12、求很高的零部板等需要镜面加工，并且形状、尺寸精度都要要求很高的零部件，可以代替后续的磨削加工。这种车床的主轴采用超精密空件，可以代替后续的磨削加工。这种车床的主轴采用超精密空气轴承，进给采用超精密空间压导向面，主轴与驱动电动机采气轴承，进给采用超精密空间压导向面，主轴与驱动电动机采用磁性联轴器等。床身采用高钢性后壁铸铁，中间填砂处理，用磁性联轴器等。床身采用高钢性后壁铸铁，中间填砂处理，支撑也采用空气弹簧三点支撑。总之，为了进行高精度加工，支撑也采用空气弹簧三点支撑。总之，为了进行高精度加工，在机床各方面均采取了很多措施。在机床各方面均采取了很多措施。（3）数控车床的档次）数控车床的档次高效率

13、数控车床高效率数控车床 高效率数控车床主要有一主轴两个回转刀架及两高效率数控车床主要有一主轴两个回转刀架及两个主轴俩个回转刀架等形式，两个主轴和两个回转刀个主轴俩个回转刀架等形式，两个主轴和两个回转刀架能同时工作，提高了机床加工效率。架能同时工作，提高了机床加工效率。（3）数控车床的档次）数控车床的档次车削加工中心车削加工中心 在数控车床上增加刀库和在数控车床上增加刀库和C轴控制后，除了能车削、镗轴控制后，除了能车削、镗削外，还能对端面和圆周面上任意部位进行钻、铣、攻螺纹削外，还能对端面和圆周面上任意部位进行钻、铣、攻螺纹等加工：而且在具有插补的情况下，还能铣削曲面，这样就等加工：而且在具有插

14、补的情况下，还能铣削曲面，这样就构成了车削中心。他是在转盘式刀架的刀座上安装驱动电动构成了车削中心。他是在转盘式刀架的刀座上安装驱动电动机，可进行回转驱动。主轴可以进行回转位置的控制（机，可进行回转驱动。主轴可以进行回转位置的控制（C轴轴控制）。车削加工中心可进行四轴（控制）。车削加工中心可进行四轴（X、Y、Z、C）控制，）控制，而一般的数控车床只能两轴（而一般的数控车床只能两轴（X、Z）控制。）控制。（3）数控车床的档次）数控车床的档次车削加工中心车削加工中心 车削中心的主体是在数控车床上配刀库或换刀机械手，车削中心的主体是在数控车床上配刀库或换刀机械手，他与数控车床单机相比，自动选择和使用

15、刀具的数量大大增他与数控车床单机相比，自动选择和使用刀具的数量大大增加，但是，我是铣床车削中心与数控车床的本质区别并不在加，但是，我是铣床车削中心与数控车床的本质区别并不在刀库上，他还应具备如下两种先进的功能：刀库上，他还应具备如下两种先进的功能：1.是动力刀具功是动力刀具功能。如铣刀和钻头，通过刀架内部结构，可使铣刀、钻头回能。如铣刀和钻头，通过刀架内部结构，可使铣刀、钻头回转：转：2.C轴位置控制功。轴位置控制功。C轴是指以轴是指以Z轴（对于车床是卡盘轴（对于车床是卡盘与工件的回转中心轴）为中心的旋转坐标位置控制原有与工件的回转中心轴）为中心的旋转坐标位置控制原有X、Z坐标，再加上坐标，再加上C坐标就是车床变成三坐标两联动轮廓控制坐标就是车床变成三坐标两联动轮廓控制