第2章 典型数控机床
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廉。 主轴一般采用普通交流异步电机驱动，齿轮分档
变速，或者使用变频调速。 进给使用步进电机开环控制，四工位回转刀架，
单片机控制系统。
第2章 典型数控机床 （2） 全功能型数控车床。 床身为斜床身或者水平床身斜滑板； 主轴采用专用主轴驱动单元和主轴电机； 进给采用半闭环伺服系统； 立式6工位回转刀架； 配有液压卡盘和液压尾座； 功能完善、自动化程度高，具有高刚度、高精
度、高效率等特点。
第2章 典型数控机床 （3）车削中心 在全功能车床的基础上，增加了C轴功能，并配
有钻铣动力头（刀具旋转），可完成回转类零件车、 铣、钻、铰、攻螺纹等多工序的复合加工。
第2章 典型数控机床
Z C
C
C
X
X
(a)
(b)
(c)
(d)
图2.2 C 轴功能
第2章 典型数控机床
2） 按主轴的配置形式分类 （1）卧式数控车床：主轴轴线处于水平位置的数
第2章 典型数控机床
(a)
(b)
(c)
(d)
图2.1 数控车床床身和导轨的布局形式 (a)水平床身；(b)斜床身；(c)水平床身斜滑板；(d)立床身
第2章 典型数控机床 斜床身数控车床
第2章 典型数控机床
C5112-1单柱数控立式车床
第2章 典型数控机床
水平床身工艺性好，便于导轨面的加工；水平床身配 上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度，一般用于大型 数控车床或小型精密数控车床；床身下部空间小，排屑困 难；刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长，增大机床宽度 方向尺寸。
数控铣床一般的三坐标，两轴联动的机床，也称两 轴半。
第2章 典型数控机床 铣削加工功能：平面曲线轮廓
第2章 典型数控机床
2.2.1 数控铣床的布局及主要技术参数 1. XK5040A型数控铣床的布局 XK5040A型数控铣床是一种比较典型的立式数控铣
床，其外形布局如图2.14所示。
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
2. 数控车床的组成及特点 数控车床在结构上与普通车床很相似，仍然由床
身、主轴箱、进给传动系统、刀架以及液压、冷却、 润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普 通车床有着本质上的差别。
第2章 典型数控机床
3. 数控车床的布局 数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式 与普通车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式有很 大变化，数控车床一般都设有封闭的防护装置。 1) 床身和导轨的布局 数控车床床身和导轨与水平面的相对位置如图2.1 所示，它有4种布局形式：水平床身、斜床身、水平床 身斜滑板和立床身。
一种是卧式回转刀架，其回转轴垂直于主轴，一般为4 工位；另一种是立式回转刀架，其回转轴平行于主轴， 有6工位、8工位、10工位、12工位等几种。
第2章 典型数控机床 4. 数控车床的分类 随着现代制造技术的不断发展，数控车床的品种
不断增多，一般按以下几种方法进行分类。 1） 按数控车床的功能分类 （1） 经济型数控车床。 在普通车床基础上改进而成，结构简单、价格低
第2章 典型数控机床
2.2.2 数控铣床的传动结构及调整 1. XK5040A 型数控铣床传动系统 图2.15所示是XK5040A型数控铣床的传动系统图,
其主体运动是主轴的旋转运动，由7.5kW、1450r／min 的主电动机驱动。
2. 升降台自动平衡装置的工作原理及调整 XK5040A型数控铣床的升降台自动平衡装置如图
图2.14 XK5040A型数控铣床的布局图
第2章 典型数控机床
2. XK5040A型数控铣床的主要技术参数 XK5040A 型 数 控 铣 床 配 置 FANUC-3MA 数 控 系 统 ，
半闭环控制，位置反馈采用脉冲编码器，各轴的最小 设定单位为0.001mm。其主要技术参数如表2.2所示。
第2章 典型数控机床 表2.2 XK5040A数控铣床的主要技术参数
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
2.1 数控车床 2.2 数控铣床 2.3 加工中心
第2章 典型数控机床
2.1 数 控 车 床
2.1.1 数控车床概述 1. 数控车床的用途 数控车床和普通车床一样， 用于加工轴类或盘类
回转体零件。 由于数控车床可以自动完成内外圆柱面、圆锥面、
圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，因而适合形 状复杂轴类或盘类回转体零件加工。
回转刀架，可实现四坐标轴控制。
第2章 典型数控机床
2.2 数 控 铣 床
数控铣床是一种用途广泛的机床，分为立式和卧式 两种。
第2章 典型数控机床
一般数控铣床是指规格较小的立式升降台式数控 铣床，其工作台多在400mm以下，规格较大的数控铣床， 例如工作台宽度在500mm以上的数控铣床，其功能已经 向加工中心靠近。
2.17所示。
第2章 典型数控机床
z＝ 18 z＝ 38 z＝ 71
z＝ 28 z＝ 37 z＝ 47 z＝ 26 z＝ 82
z＝ 29z＝ 67
水平床身配上倾斜放置的滑板，具有水平床身工艺性 好的特点，另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板 要小，排屑方便，用于中小型车床。
斜床身，倾斜度小，排屑不便；倾斜度大，导轨的导 向性及受力情况差。用于中小规格的数控车床，倾斜度以 60度为宜。
第2章 典型数控机床
2） 刀架的布局 数控车床多采用回转式刀架，其布局形式有两种：
7 6
5
8 9 10
4 11 12
13 14
3
Baidu Nhomakorabea
2 1
15 X
16
Z
Y
1—底 座 ； 2—强 电 柜 ； 3—变 压 器 箱 ； 4, 13, 14—伺 服 电 动 机 ； 5—主 轴 变 速 手 柄 和 按 钮 板 ； 6—床 身 ； 7—数 控 柜 ； 8, 11—纵 向 行 程 限 位 开 关 ； 9—挡 铁 ； 10—操 纵 台 ； 12—横 向 滑 板 ； 15—升 降 台 ； 16—纵 向 工 作 台
控车床。 （2）立式数控车床：主轴轴线处于垂直位置的数
控车床。 （3）具有两根主轴的车床，也称为双轴卧式数控
车床或双轴立式数控车床。
第2章 典型数控机床
3） 按数控系统控制的轴数分类 （1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转
刀架，可实现两坐标轴控制。 （2）四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的
变速，或者使用变频调速。 进给使用步进电机开环控制，四工位回转刀架，
单片机控制系统。
第2章 典型数控机床 （2） 全功能型数控车床。 床身为斜床身或者水平床身斜滑板； 主轴采用专用主轴驱动单元和主轴电机； 进给采用半闭环伺服系统； 立式6工位回转刀架； 配有液压卡盘和液压尾座； 功能完善、自动化程度高，具有高刚度、高精
度、高效率等特点。
第2章 典型数控机床 （3）车削中心 在全功能车床的基础上，增加了C轴功能，并配
有钻铣动力头（刀具旋转），可完成回转类零件车、 铣、钻、铰、攻螺纹等多工序的复合加工。
第2章 典型数控机床
Z C
C
C
X
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(a)
(b)
(c)
(d)
图2.2 C 轴功能
第2章 典型数控机床
2） 按主轴的配置形式分类 （1）卧式数控车床：主轴轴线处于水平位置的数
第2章 典型数控机床
(a)
(b)
(c)
(d)
图2.1 数控车床床身和导轨的布局形式 (a)水平床身；(b)斜床身；(c)水平床身斜滑板；(d)立床身
第2章 典型数控机床 斜床身数控车床
第2章 典型数控机床
C5112-1单柱数控立式车床
第2章 典型数控机床
水平床身工艺性好，便于导轨面的加工；水平床身配 上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度，一般用于大型 数控车床或小型精密数控车床；床身下部空间小，排屑困 难；刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长，增大机床宽度 方向尺寸。
数控铣床一般的三坐标，两轴联动的机床，也称两 轴半。
第2章 典型数控机床 铣削加工功能：平面曲线轮廓
第2章 典型数控机床
2.2.1 数控铣床的布局及主要技术参数 1. XK5040A型数控铣床的布局 XK5040A型数控铣床是一种比较典型的立式数控铣
床，其外形布局如图2.14所示。
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
2. 数控车床的组成及特点 数控车床在结构上与普通车床很相似，仍然由床
身、主轴箱、进给传动系统、刀架以及液压、冷却、 润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普 通车床有着本质上的差别。
第2章 典型数控机床
3. 数控车床的布局 数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式 与普通车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式有很 大变化，数控车床一般都设有封闭的防护装置。 1) 床身和导轨的布局 数控车床床身和导轨与水平面的相对位置如图2.1 所示，它有4种布局形式：水平床身、斜床身、水平床 身斜滑板和立床身。
一种是卧式回转刀架，其回转轴垂直于主轴，一般为4 工位；另一种是立式回转刀架，其回转轴平行于主轴， 有6工位、8工位、10工位、12工位等几种。
第2章 典型数控机床 4. 数控车床的分类 随着现代制造技术的不断发展，数控车床的品种
不断增多，一般按以下几种方法进行分类。 1） 按数控车床的功能分类 （1） 经济型数控车床。 在普通车床基础上改进而成，结构简单、价格低
第2章 典型数控机床
2.2.2 数控铣床的传动结构及调整 1. XK5040A 型数控铣床传动系统 图2.15所示是XK5040A型数控铣床的传动系统图,
其主体运动是主轴的旋转运动，由7.5kW、1450r／min 的主电动机驱动。
2. 升降台自动平衡装置的工作原理及调整 XK5040A型数控铣床的升降台自动平衡装置如图
图2.14 XK5040A型数控铣床的布局图
第2章 典型数控机床
2. XK5040A型数控铣床的主要技术参数 XK5040A 型 数 控 铣 床 配 置 FANUC-3MA 数 控 系 统 ，
半闭环控制，位置反馈采用脉冲编码器，各轴的最小 设定单位为0.001mm。其主要技术参数如表2.2所示。
第2章 典型数控机床 表2.2 XK5040A数控铣床的主要技术参数
第2章 典型数控机床
第2章 典型数控机床
2.1 数控车床 2.2 数控铣床 2.3 加工中心
第2章 典型数控机床
2.1 数 控 车 床
2.1.1 数控车床概述 1. 数控车床的用途 数控车床和普通车床一样， 用于加工轴类或盘类
回转体零件。 由于数控车床可以自动完成内外圆柱面、圆锥面、
圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，因而适合形 状复杂轴类或盘类回转体零件加工。
回转刀架，可实现四坐标轴控制。
第2章 典型数控机床
2.2 数 控 铣 床
数控铣床是一种用途广泛的机床，分为立式和卧式 两种。
第2章 典型数控机床
一般数控铣床是指规格较小的立式升降台式数控 铣床，其工作台多在400mm以下，规格较大的数控铣床， 例如工作台宽度在500mm以上的数控铣床，其功能已经 向加工中心靠近。
2.17所示。
第2章 典型数控机床
z＝ 18 z＝ 38 z＝ 71
z＝ 28 z＝ 37 z＝ 47 z＝ 26 z＝ 82
z＝ 29z＝ 67
水平床身配上倾斜放置的滑板，具有水平床身工艺性 好的特点，另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板 要小，排屑方便，用于中小型车床。
斜床身，倾斜度小，排屑不便；倾斜度大，导轨的导 向性及受力情况差。用于中小规格的数控车床，倾斜度以 60度为宜。
第2章 典型数控机床
2） 刀架的布局 数控车床多采用回转式刀架，其布局形式有两种：
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1—底 座 ； 2—强 电 柜 ； 3—变 压 器 箱 ； 4, 13, 14—伺 服 电 动 机 ； 5—主 轴 变 速 手 柄 和 按 钮 板 ； 6—床 身 ； 7—数 控 柜 ； 8, 11—纵 向 行 程 限 位 开 关 ； 9—挡 铁 ； 10—操 纵 台 ； 12—横 向 滑 板 ； 15—升 降 台 ； 16—纵 向 工 作 台
控车床。 （2）立式数控车床：主轴轴线处于垂直位置的数
控车床。 （3）具有两根主轴的车床，也称为双轴卧式数控
车床或双轴立式数控车床。
第2章 典型数控机床
3） 按数控系统控制的轴数分类 （1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转
刀架，可实现两坐标轴控制。 （2）四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的