数控车床的加工范围及特点
数控机床加工特点
数控机床加工特点
数控机床是由一般机床进展演化而来，与一般机床加工相比，数控加工具有如下的特点：
1、自动化程度高
在数控机床上加工工件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都可由机床自动完成。
这样大大减轻了操的劳动强度，改善了劳动条件。
2、具有加工简单外形零件的力量
运动的任意性使其能完成一般加工方法难以完成或者无法进行的简单型面加工。
3、生产预备周期短
在数控机床上加工新的零件，大部分预备工作是依据零件图样编制数控程序，编程工作可以离线进行。
这样大大缩短了生产的预备时间，因此应用数控机床非常有利于产品的升级和新产品的试制。
4、加工精度高
大部分操作都由机器自动完成，消退了人为误差，加工精度高，质量稳定。
5、生产效率高
数控机床的加工效率一般一般机床的二到三倍，尤其在加工简单零件时，生产效率提高的十几倍甚至几十倍。
6、易于建立计算机通讯网络
由于机床采纳数字信息掌握，易于与计算机帮助设计和制造系统连接，形成计算机帮助设计和制造紧密结合的一体化系统，数控机床还可以与远程网络进行调度和掌握，进行易地管理。
第一章 数控机床概述
第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。
数控车床的加工范围及特点
随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
本章要点数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
1.1.2 相关知识1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数SIEMENS数控车床编程与实训2 控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC接口与计算机进行信号的高速传输。
简述数控机床的加工特点
简述数控机床的加工特点
数控机床是一种高精度、高效率的机床。
与传统的手动机床相比，数控机床的加工特点主要表现在以下几个方面。
一、高精度：数控机床采用数字控制系统，能够实现高精度的加工，具有同质性好、精度高、尺寸稳定等特点。
二、高效率：数控机床可以实现自动化生产，大大提高了加工效率，缩短了制造周期，增强了市场竞争力。
三、多品种、小批量：数控机床的换刀系统和程序控制能力，使其能够快速地适应不同加工件的要求，适用于生产多品种、小批量的工作。
四、灵活性、可变性好：数控加工具有程序控制的灵活性，能够实现多种加工方式的选择，满足不同部件的加工需求。
五、重复性好：数控机床可以完全按照程序要求进行加工，极大地提高了加工品质的一致性，降低了失误率。
六、减少人力劳动强度：数控机床可以大幅度地减少人力操作，降低操作的劳动强度，节省了劳动成本，同时也提高了生产效率。
总之，数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，其高精度、高效率、多品种小批量、灵活性、可变性好、重复性好等特点，为制造业的发展提供了重要的技术支持和生产手段。
数控车床的加工范围及特点
随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点SIEMENS 数控车床编程与实训2 数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
1.1.2 相关知识 1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置 车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC 接口与计算机进行信号的高速传输。
数控机床的精度与应用范围
数控机床的精度与应用范围1.数控机床的精度数控机床的精度主要是指加工精度、定位精度和重复定位精度。
精度是数控机未的重要技术指标之一。
由于数控机床是以数字的形式给出相应的脉冲指令进行加工，数控机床的脉冲当量(即每输出一个脉冲，数控机床各运动部件的位移量或角位移量)就自然地与精度保持了某种联系。
按不同精度等级的数控机床的要求，脉冲当量通常为0.010.000 5nm/脉冲。
由于数控机床的进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差均可以进行自动补偿，因此数控机床一般都具有较高的加工精度。
长期的实践表明，一般中、小型数控机床(非精密型)的加工精度值约为脉冲当量的10倍，因此数控机床的加工精度通常为0.10.005mm。
在一般情况下定位精度通常是加工精度的1/2一1/3，因此数控机床的定位精度通常为0.05 -- 0.002 5mm。
而重复定位精度通常是定位精度的1/2一1/3，因此数控机床的重复定位精度通常为0.025一0.001 mm。
对于较大尺寸的零件加工的数控机床一般很注重定位精度，而对中、小型零件在考核加工尺寸的一致性时一般更注重重复定位精度。
从总体上说，由于数控机床的传动系统和机床结构具有很高的静、动刚度和热稳定性，机床本身的零部件具有很高的加工精度，特别是数控机床的自动加工方式避免了操作者人为的误差，因此同一批加工零件的尺寸一致性非常好，加工质量稳定、产品合格率高。
例如在采用点位控制的数控钻床上钻孔时，由于不再使用钻模板和钻套，钻模板的坐标误差造成的影响不复存在，又因为加工的敞开性改善了钻孔的排屑条件，可以进行有效的冷却，被加工孔的孔距精度，孔径尺寸精度和内孔表面质量均有所提高。
在数拄机床对复杂零件的轮廓表面进行加工时，由于编程中已考虑到对进给速度进行控制，保证刀具沿轮廓的切向进给的线速度基本不变，因而可以获得较高的精度和表面质量。
2.数控机床的应用范围半个世纪以来数控机床的应用范围正在不断扩大，数控技术已经渗透到许多领域。
数控机床的百科
数控机床的百科1、数控机床的介绍重型数控机床主要用于大型、特大型精密零件加工，是为国防军工、航空航天、船舶、能源(火电、水电、核电、风力发电)、交通运输(铁路、汽车)、冶金、工程机械等主要工业支柱产业以及国家工程项目服务。
目前，中国自主开发研制的重型机床和超重型机床产品基本满足了一些国家工程需要，并多次创造出极限规格的世界之最。
如中国已经制造出加工直径25m的超重型数控立式铣车床，镗杆直径320mm的落地式铣镗床，加工宽度为10m以上的数控龙门镗铣床，回转直径在5000mm以上的数控重型卧式车床等一批具有自主知识产权，而且技术水平已经接近世界先进水平的重型机床系列产品。
2、数控机床的竞争力面对其他品种机床市场在金融危机下的快速下跌，重型机床市场几乎没有受到影响，这个诱因使许多机床厂家纷纷转向市场较好的大重型机床市场。
原因就是在重型机床领域，国际竞争力相对并不激烈，使国内重型机床企业在一些产品市场顺利实现了替代进口。
(1)重型龙门加工中心发展趋势是高功率、大扭矩、高复合型以及复杂孔面加工能力。
在世界范围内看，代表重型龙门加工中心最高水平的是德国瓦德里希·科堡公司的产品，北一机床采用的就是德国瓦德里希·科堡的技术。
希斯(SCHIESS)与科堡机床相比较，无论在功率、扭矩、规格上基本相当，但希斯公司的机床主轴转速高，精度保持性好，在技术上属于高水平。
与国内外其他产品相比较，国外重切削能力较强，加工精度高，并且具有很多技术优势，比如横梁加工仿形技术，Z 轴滑枕长度补偿技术，龙门框架X轴移动双电动机，三电动机甚至四电动机同步技术等。
(2)落地铣镗床国内的生产厂家主要有：昆明机床厂、齐齐哈尔二机床厂、济南第二机床厂、武汉重型机械厂等。
国外的落地铣镗床生产厂家主要有：意大利的PAMA公司、德国希斯、意大利的INNSEBERARDI公司、捷克的SKODA公司等。
(3)数控龙门移动式和台式车铣加工中心国外主要生产商有德国科堡、意大利皮特卡纳奇、美国吉根、德国沙尔曼公司等，这些公司都具有多年生产重大型机床的经验。
数控车加工工艺范围与刀具
切削刀具及其选择
教学目的：
了解刀具的种类Leabharlann 其构造特点、刀具的基 本角度及其选用，刀具材料及其适用性。
刀刃部分的结构
（1）前刀面（Aγ） 刀具上切屑流过 的表面。 （2）主后刀面（Aα） 刀具上与过渡 表面相对的表面。 （3）副后刀面（ Aα ‘） 刀具上与已 加工表面相对的表面。 （4）主切削刃（S） 前刀面与主后刀 面的交线，承担主要切削工作。 （5）副切削刃（S‘） 前刀面与副后 刀面的交线，它配合主切削刃完成 金属切除工作。 （6）刀尖：主切削刃与副切削刃的连 接处的一小部分切削刃。通常，刀 尖可有修圆和倒角两种形式。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）刃倾角的影响 刃倾角的功用是控制切屑流出的方向，增加刀刃的锋利程 度。延长刀刃参加工作的长度，保护刀尖，使切削过 程平稳。 （2）刃倾角的选择 粗加工时应选负刃倾角，以提高刃口强度；有冲击载荷时， 为了保证刀尖强度，应尽量取较大的刃倾角； 精加工时，为保证加工质量宜采用正刃倾角，使切屑流向 刀杆以免划伤已加工表面； 工艺系统刚度不足时，取正刃倾角以减小背向力；刀具材 料、工件材料硬度较高时，取负刃倾角。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）前角的影响 增大前角可使切削变形减小，使切削力、切削温度降低，也能抑制积屑瘤等 现象，提高已加工表面的质量。但前角过大，会造成刀具楔角变小，刀 头强度降低，散热体积变小，切削温度升高，刀具磨损加剧，刀具耐用 度降低。 （2）前角的选择 加工塑料材料选大前角，加工脆性材料选小前角；材料的强度、硬度越高， 前角越小，甚至为负值。 高速钢刀具强度高、韧性好，可选较大前角；硬质合金刀具的硬度高、脆性 大，应选较小的前角；陶瓷刀具脆性更大，不耐冲击，前角应更小。 粗加工、断续切削选较小前角；精加工选较大前角。 机床功率大、工艺系统刚度高，可选较小前角；机床功率小、工艺系统刚度 低，可选较大的前角。
数控机床的分类及主要功能特点
数控机床的分类及主要功能特点数控机床是机械加工工业的重要设备，那么你想知道数控机床的分类是什么，还有各自的功能特点又是什么呢？以下是店铺为你整理推荐数控机床的分类及主要功能特点，希望你喜欢。
数控机床按加工工艺方法分类及特点1.金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步进步了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大进步了生产效率和加工质量。
2.特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3.板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标丈量机、自动绘图机及产业机器人等。
数控机床按控制运动轨迹分类及特点1. 点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
数控机床的分类特点与应用范围
数控机床的分类特点与应用范围数控机床是指在数控系统的控制下进行加工的机床。
根据加工方式和结构特点，数控机床可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控刨床、数控镗床等多种类型。
下面将对常见的数控机床进行分类、特点与应用范围进行详细介绍。
1.数控车床：数控车床是数控机床中应用最广泛的一种。
数控车床可分为卧式数控车床和立式数控车床。
数控车床主要用于加工轴类零件，如盘类零件、轴类零件、齿轮零件等。
其特点是具有高精度、高效率、自动化程度高。
2.数控铣床：数控铣床是利用铣刀在工件上进行切削加工的数控机床。
数控铣床可分为立式数控铣床和卧式数控铣床。
数控铣床主要用于零件的平面加工、形状加工和孔加工等。
数控铣床具有高加工精度、灵活多变的加工方式和较高的生产效率，广泛应用于机械制造、模具制造、航空航天等领域。
3.数控磨床：数控磨床是利用磨料进行磨削加工的数控机床。
数控磨床可分为平面磨床、内圆磨床和外圆磨床。
数控磨床主要用于零件的精密磨削加工，如平面、内外圆、齿轮等。
数控磨床具有高加工精度、稳定性好、自动化程度高的特点，在模具制造、工具制造、水泵制造等领域应用广泛。
4.数控钻床：数控钻床是通过钻头进行钻孔加工的数控机床。
数控钻床可分为立式数控钻床和卧式数控钻床。
数控钻床主要用于零件的孔加工，如底孔、盲孔、螺纹孔等。
数控钻床具有高效率、高精度、加工质量高的特点，广泛应用于汽车制造、模具制造、船舶制造等领域。
5.数控刨床：数控刨床是利用刨刀进行刨削加工的数控机床。
数控刨床可分为立式数控刨床和卧式数控刨床。
数控刨床主要用于平面、轮廓的刨削加工。
数控刨床具有高刨削精度、表面质量好、加工效率高等特点，在船舶制造、模具制造、铁路制造等领域得到广泛应用。
6.数控镗床：数控镗床是利用镗刀进行镗孔加工的数控机床。
数控镗床主要用于精密孔的加工，包括平面孔、圆柱孔、锥度孔等。
数控镗床具有高精度、高效率、自动化程度高的特点，在航空航天、石油钻探、汽车制造等领域得到广泛应用。
数控机床及其加工特点
1、数控机床及其加工特点：①自动化程度高：数控机床在加工过程中，能按照数控系统的指令自动进行加工、变速及完成其他辅助功能②高的加工精度及切削效率：数控机床的主轴转速和进给速度比传统机床大为提高，电动机功率也变大，数控机床的定位精度和重复定位精度也相当高③多工序和多功能集成：数控机床上工件一次装夹后能完成多道工序的加工，而且功能集成化还体现在工件自动定位、机内对刀、刀具破损监控、精度检测和补偿上④高的可靠性和精度保持性：数控机床常在高负荷下长时间地连续工作2、数控机床的特点：①加工零件的适应性强，灵活性好：由于数控机床具有多坐标轴联动的功能并可变换加工程序所以能加工普通机床不可能加工的复杂型面的零件②加工精度高，产品质量稳定：数控机床按照预定的程序自动加工，不受人为因素的影响，其加工精度由机床保证且可利用软件校正和补偿误差③生产率高：数控机床加工能合理选用切削用量，机加工时间短，又且定位精度高，停机检测次数减少，加工准备时间也因采用通用夹具大大缩短④减少工人劳动强度：数控机床是自动加工，其大部分操作不需人工完成改善了劳动条件，由于操作失误减少，也降低了废品率和次品率⑤生产管理水平提高：在数控机床上，能准确地计算零件加工时间，加强零件的计时性便于实现生产计划调度。
由于具有通信接口，可实现计算机间的联接，实现生产过程的计算机管理与控制3、CNC装置工作流程：①输入：输入到CNC控制器的通常有零件的加工程序，机床参数，刀补参数等②译码：以程序段为单位将零件的几何信息，工艺信息等按一定的语法翻译成计算机能够识别的数据形式并且存放在指定的存储器内③刀具补偿：包括刀具半径补偿和刀具长度补偿，将零件轮廓轨迹数据转换为刀具中心轨迹数据④进给速度数据：将合成进给速度（给定的）分解成各进给运动坐标方向的分速度，为插补计算时各进给坐标的行程量作准备。
⑤插补：CNC在一条已知起点和终点的曲线上自动地进行“数据点的密化”，即“插入中间点，补上中间拟合线段”⑥位置控制：在每个采样周期内，将插补计算的理论位置与实际反馈位置相比较，用差值控制进给电动机，进而控制刀具的位移，加工出所需要的零件⑦I/O 处理：处理CNC装置与机床之间来往信号的输入输出，控制是CNC与机床之间信息传递和变换的通道。
数控车床和数控铣床的区别
数控车床和数控铣床的区别
数控车床和数控铣床是制造业中常见的数控加工设备，它们在工件
加工上有着各自独特的特点和作用。
本文将从工作原理、加工对象、
加工技术等方面详细介绍数控车床和数控铣床的区别。
一、工作原理
数控车床主要通过旋转刀具将工件上的材料去除，从而达到加工的
目的。
数控车床的工作台可以沿着不同方向移动，可以实现对工件的
各种切削加工。
而数控铣床则是通过旋转铣刀将工件表面的一层材料
切除，达到加工的目的。
数控铣床的工作台可以沿着X、Y、Z三个轴
向移动，可以实现对工件的平面和曲面加工。
二、加工对象
数控车床主要用于对轴对称零件和轴对称孔进行加工，例如轴类零件、齿轮等。
数控车床的加工范围比较大，可以适应各种形状的工件
加工。
而数控铣床主要用于对平面和曲面进行加工，例如切削、开槽、钻孔等。
数控铣床适用性也比较广泛，但对于某些复杂的轴对称零件
加工能力稍显不足。
三、加工技术
数控车床和数控铣床的加工技术也有所不同。
数控车床主要采用车削、镗孔、攻丝等切削加工技术，能够实现高精度的加工。
而数控铣
床则主要采用铣削、钻孔、镗孔等切削加工技术，能够实现工件表面
的各种形状加工。
综上所述，数控车床和数控铣床在工作原理、加工对象、加工技术等方面有着明显的区别。
在选择使用时，需要根据具体的加工要求来选择合适的设备，以提高加工效率和加工质量。
希望本文对读者对数控车床和数控铣床有所帮助。
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随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
本章要点数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
SIEMENS数控车床编程与实训2 1.1.2 相关知识1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC接口与计算机进行信号的高速传输。
2．数控装置数控装置是数控车床的核心，一般由输入装置、控制器、运算器和输出装置组成。
它将接收到的数控程序经过编译、数学运算和逻辑处理后，输出各种信号到输出接口上。
3．伺服系统伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成车床移动部件的运动。
先接收数控装置输出的各种信号，然后经过分配、放大、转换等功能，驱动各运动部件，完成零件的切削加工。
它的伺服精度和动态响应是影响数控车床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。
4．位置检测反馈装置位置检测和速度反馈装置根据系统要求不断测定运动部件的位置或速度，转换成电信号传输到数控装置中，数控装置将接收的信号与目标信号进行相比较、运算，对驱动系统不断进行补偿控制，以保证运动部件的运动精度。
5．车床本体数控车床的本体由主轴、床身及导轨、刀架、尾座和进给机构等组成。
它们的设计和制造应该具有结构先进、刚性好、制造精度高、工作可靠等优点，这样才能保证加工零件的高精度和高效率。
如图1-2所示为数控车床的组成结构。
1.1.2.2 数控车床型号及技术参数根据《金属切削机床型号编制的方法》（GB/T 15375-94）中的规定，机床均用汉语拼第1章 数控车床概述3 音字母和数字按一定规律组合进行编号，以表示机床的类型和主要规格。
数控车床编 号CK6136中字母与数字含义如图1-3所示，数控机床性能指标的含义和对机床的影响如 表1-1所示。
1－脚踏开关； 2－对刀仪； 3－主轴卡盘； 4－主轴箱；5－机床防护门； 6－压力表；7－对刀仪防护罩； 8－防护罩；9－对刀仪转臂； 10－操作面板； 11－回转刀架； 12－尾座； 13－滑板； 14－床身图1-2 数控车床的组成结构图1-3 CK6136中各字母与数字含义表1-1 数控机床性能指标的含义和对机床的影响 种 类 项 目含 义 影 响 精度指标定位精度 数控机床工作台等移动部件在确定的终点所达到的实际位置的水平直接影响加工零件的位置精度 重复定位精度同一数控机床上，应用相同加工程序加工一批零件所得连续质量的一致程度 影响一批零件的加工一致性、质量稳定性 分度精度分度工作台在分度时，理论回转角度值与实际回转角度值的差值 影响零件加工部位的空间位置及孔系加工的同轴度 分辨率 数控机床对两个相邻的分散细节间可分辨的最小间隔 决定机床的加工精度和表面质量SIEMENS 数控车床编程与实训4脉冲当量执行运动部件的移动量决定机床的加工精度和表面质量坐标轴可控轴数机床数控装置能控制的轴数影响机床功能、加工适应性和工艺范围联动轴数机床数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数目影响机床功能、加工适应性和工艺范围续表种类项目含义影响运动性能指标主轴转速机床主轴转动速度可加工小孔和提高零件表面质量进给速度机床进给线速度影响零件加工质量、生产效率和刀具寿命行程数控机床坐标轴空间运动范围影响零件加工大小摆角范围数控机床摆角坐标的转角大小影响加工零件的空间大小和机床刚度刀库容量刀库能存放加工所需的刀具数量加工适应性及加工资源换刀时间带自动换刀装置的机床在主轴用刀与刀库中下一工序用刀交换所需的时间影响加工效率加工能力指标每分钟最大金属切除率单位时间内去除金属余量的体积影响加工效率1.1.2.3 数控车床的分类随着数控车床制造技术的不断发展，形成了产品繁多、规格不一的车床，因而也出现了几种不同的分类方法。
1．按车床主轴位置分类（1）立式数控车床立式数控车床简称数控立车，如图1-4所示。
其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台用来装夹工件。
这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。
（2）卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。
其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑，如图1-5所示。
第1章 数控车床概述5图1-4 立式数控车床 图1-5 卧式数控车床2．按加工零件的基本类型分类（1）卡盘式数控车床卡盘式数控车床没有尾座，适合车削盘类（含短轴类）零件。
夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪（即软卡爪）。
（2）顶尖式数控车床顶尖式数控车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。
3．按刀架数量分类（1）单刀架数控车床单刀架数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧式回转刀架或多工位转塔式自动转位刀架，如图1-6所示。
（2）双刀架数控车床双刀架数控车床的双刀架配置平行分布，也可以相互垂直分布，如图1-7所示。
图1-6 单刀架数控车床 图1-7 双刀架数控车床SIEMENS数控车床编程与实训64．按功能分类（1）经济型数控车床经济型数控车床一般用单板机或单片机进行控制，机械部分是在普通车床的基础上改进设计的。
它成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工，如图1-8所示。
（2）普通数控车床普通数控车床是根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床。
其数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。
这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴。
（3）车削加工中心车削加工中心是在普通数控车床的基础上增加了C轴和动力头的更高级的数控车床，带有刀库，可控制X、Z和C 3个坐标轴，联动控制轴可以是(X,Z)、(X,C)或(Z,C)。
由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。
车削中心如图1-9所示。
图1-8 经济型数控车床图1-9 车削中心5．按数控车床的布局分类数控车床的布局形式与普通车床基本一致，但数控车床刀架和导轨的布局形式直接影响着数控车床的使用性能及机床结构和外观。
另外，数控车床上都设有封闭的防护装置。
数控车床床身导轨与水平面的相对位置如图1-10所示，它有4种布局形式，如图1-10（a）所示为平床身，图1-10（b）所示为斜床身，图1-10（c）所示为平床身斜滑板，图1-10（d）所示为立床身。
第1章 数控车床概述7（a ） （b ） （c ） （d ）图1-10 数控车床床身导轨与水平面的相对位置图（1）水平床身的工艺性好，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，一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。
但是水平床身由于下部空间小，故排屑困难。
从结构尺寸上看，刀架水平放置使滑板横向尺寸较长，从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。
数控车床水平床身如图1-11所示。
（2）水平床身配置倾斜放置的滑板，并配置倾斜式导轨防护罩，这种布局形式一方面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的小，且排屑方便。
水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板布局形式被中、小型数控车床普遍采用。
这两种布局形式的特点是排屑容易，热铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作方便，易于安装机械手，以实现单机自动化；机床占地面积小，外形简单、美观，容易实现封闭式防护。
（3）斜床身其导轨倾斜的角度分别为30°、45°、60°、75°和90°（称为立式床身），若倾斜角度小，排屑不便；若倾斜角度大，导轨的导向性差，受力情况也差。
导轨倾斜角度的大小还会直接影响机床外形尺寸高度与宽度的比例。
综合考虑上面的因素，中小规格的数控车床其床身的倾斜度以60°为宜。
如图1-12所示为45°斜床身。
图1-11 数控车床水平床身 图1-12 数控车床倾斜床身SIEMENS数控车床编程与实训8 1.2 数控车床的加工范围及特点1.2.1 加工范围概述数控车床用于加工各种复杂的回转体零件，如进行外圆车削加工、内圆车削加工、锥面车削加工、球面车削加工、端面车削加工、螺纹车削加工、切槽车削加工和割断车削加工，同时也可进行各种孔加工，如中心钻孔加工、钻孔加工、车孔加工、铰孔加工等。
1.2.2 相关知识1.2.2.1 数控车削加工范围数控车床是数控机床中应用最广泛的一种，在数控车床上可以加工各种复杂的回转体零件，一般车削中心还能进行铣削、钻削以及加工多边形零件。
如图1-13所示为数控车床加工的常用车削零件。
图1-13 数控车床加工的常用车削零件1.2.2.2 数控车削的特点1．数控车床的特点数控车床是在普通车床的基础上发展而来的，数控车床加工有普通车床无法比拟的特点，下面进行详细介绍。
（1）传动链短数控车床与普通车床相比，主轴驱动不再是电机→皮带→齿轮副机构变速，而是采用横向和纵向进给分别由两台伺服电机驱动刀架运动完成，不再使用挂轮、离合器等传动部件，传动链大大缩短。