数控机床全套 第7章 常用数控机床

7.1.4 数控车床的特点与工艺范围
1. 数控车床的特点 与普通车床相比，数控车床除了独具数控系统之外，还具有 以下特点。 （1）结构特点
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7.1 数控车床





①传动链短。 ②机床刚度大、转速较高，可实现无级变速。 ③轻拖动、润滑好、排屑方便，机床寿命较长。 ④加工冷却充分、防护较严密。 ⑤自动换刀。 ⑥模块化设计等。 （2）加工特点 ①高精度 ②高效率 ③高柔性和高可靠性 ④工艺能力强
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7.1 数控车床


2. 数控车床的工艺范围 数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。其工艺范 围较普通机床宽的多，凡是能在数控车床上装夹的回转体零 件都能在数控车床上加工特别是形状复杂的轴类或盘类零件， 如图7-11所示。 （1）精度要求高的回转体零件 （2）轮廓形状复杂的回转体零件 （3）表面粗糙度好的回转体零件 （4）特殊螺纹的回转体零件。如图7-12所示。 （5）超精密、超低表面粗糙度的零件
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7.1 数控车床


4. 其他分类方法 按加工零件的基本类型分为卡盘式数控车床、顶尖式数控车 床；按数控系统的不同控制方式分为直线控制数控车床、轮 廓控制数控车床等；按性能可分为多主轴车床、双主轴车床、 纵切式车床、刀塔式车床、排刀式车床等。


7.1.3 数控车床的组成与布局
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（2）刀架的布局 数按车床的刀架分为转塔式和排刀式刀架两大类。转塔式刀 架是普遍采用的刀架形式，它通过转塔头的旋转、分度、定 位来实现机床的自动换刀工作。转塔式回转刀架有两种形式 一咱主要用于加工盘类零件，其回转轴线垂直于主轴；另一 种主要用于加工盘类零件和轴类零回转轴与主轴垂直件，其 回转轴与主轴平行。两坐标边疆控制的数控车床，一般采用 6~12工位转塔式刀架，如图7-9所示。排刀式刀架主要用于小 型数控车床，适用于短轴或套类零件加工，如图7-10所示。
第7章 常用数控机床

7.1 7.2 7.3 7.4
数控车床 数控铣床 加工中心 特种加工机床
7.1 数控车床


7.1.1 概述
数控车床，即用计算机数字控制的车床。主要用于对各种形 状不同的轴类或盘类回转表面进行车削加工。


7.1.2 数控车床的分类
1. 按数控系统的功能分类 （1）经济型数控车床 （2）全功能型数控车床 （3）车削中心 （4）FMC车床 如图7-1所示。 如图7-2所示。 如图7-3所示。 如图7-4所示。
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7.1 数控车床

3. 数控车床的刀架 刀盘运动是指Fra Baidu bibliotek现刀架上刀盘的转动和刀盘的开定位、定位 与夹紧的运动，以实现刀具的自动轮换。如图7-18所示为 MJ-50数控车床所使用的卧式回转刀架结构简图。


7.1.6 数控车床的卡盘的尾架
（1）数控车床的卡盘 数控车床一般用液压卡盘来夹持工件。如图7-19为MJ-50 数控车床所使用的液压自定心卡盘简图。 （2）数控车床的尾架 在数控车床中，尾座是结构较为简单的一个部件。尾座安装 在床身导轨上，它可以根据工件的长短调节纵向位置。如图 7-20所示为尾座的结构简图。
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7.1 数控车床



2. 按主轴的配置形式分类 （1）卧式数控车床 即主轴轴线处于水平位置的数控车床，如图7-1和图7-2所示。 （2）立式数控车床 即主轴轴线处于垂直位置的数控车床，如图7-5所示。 此外，还有具有两根主轴的车床，称为双轴卧式数控车床或 双轴立式数控车床，如图7-6所示。 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回转刀架，可实现四轴控制。
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（2）从驱动、变速方式来看。 ①数控车床 主轴运动有三种驱动方式，分别是分段无级变速、带传动变 速以及电机直接驱动变速；进给运动常采用步进电机、交流 或直流电机通过有限级的确传动副传给进给运动机构实现工 作台的直线运动或回转运动。 ②普通车床。 主运动由电机经过皮带传动、离合器及滑移齿轮变速使得主 轴获得正反方向的多级转速，而机床纵横向运动的实现是主 轴通过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架，而纵横向不 同进给量的实现主要通过进给箱中基本组、增倍组的不同组 合。 2. 数控车床的布局 （1）床身和导轨的布局 数控车床的床身导轨与水平面的相对位置有多种形式，如图 7-8所示，它有4种布局形式。
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7.1 数控车床


7.1.5 数控车床的传动系统与机械结构
在数控车床上有三种运动传动系统。这就是数控车床的主运 动传动系统、进给运动传动系统和辅助运动传动系统。每种 传动系统的组成和特点各不相同，它们一起组成了数控车床 的传动系统。下面以MJ-50数控车床为例介绍数控国家主权的 传动与主要机械结构，如图7-13所示。 1. 主传动系统 （1）主运动传动系统 如图7-14所示。 （2）主轴部件 如图7-15所示为MJ-50数控车床主轴箱结构。 2. 进给传动系统及传动装置 （1）进给传动系统 如图7-14所示。 （2）进给系统传动装置 如图7-16、7-17所示。
1. 数控车床的组成 数控车床一般由以下几个部分组成（如图7-7所示） ①车床主机 ②数控系统 ③伺服驱动系统 ④辅助装置 ⑤机外编程器
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7.1 数控车床


（1）从主运动与进给运动的联系来看 ①数控车床 主运动和进给运动之间没有直接的机械联系，主运动、横向 进给运动、纵向进给运动分别由独立的电机驱动，每条传动 链较短，结构简单；同时也能够加工各种导程的螺纹，数控 车床的主轴上安装有脉冲编码器，主轴的运动通过同步齿形 带1：1地传到脉冲编码器。 ②普通车床 主运动和进给运动由一台电机驱动，它们之间存在直接的机 械联系，传动链长，结构复杂，变速时需要人工调整；加工 米制、模数制、英制等各种导程的螺纹，主要通过配挂轮、 基本组、增倍组的配合得到，并要通过查表、计算的方式确 定挂轮、基本组、增倍组的齿轮副参数，比较复杂。