数控车削技术

• 2)刀架的布局 • 刀架可分为排式刀架和回转式刀架两大类。目前两坐标联动数控车
床多采用回转刀架，它在机床上的布局有两种形式。一种是用于加工 盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主轴;另一种是用于加工轴类 和盘类零件的回转刀架，其回车4轴平行于主轴。
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5. 1 数控车削基础
• 四坐标轴控制的数控车床，床身上安装有两个独立的滑板和回转刀 架，也称为双刀架四坐标数控车床。其上每个刀架的切削进给量是分 别控制的，因此两刀架可以同时切削零件的不同部位，既扩大了加工 范围，又提高了加工效率，适合加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批 量较大的零件。
5. 1 数控车削基础
• (1)数控加工的工艺内容十分明确而且具体。进行数控车削时，数控 车床接收数控系统的指令，完成各种运动，实现加工要求。因此，在 编制加工程序之前，需要对影响加工过程的各种工艺因素，如切削用 量、进给路线、刀具的几何形状甚至工步的划分与安排等都要一一作 出定量描述，而不能像用普通车床一样，许多具体的工艺问题是由数 控操作人员依据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的。也就是说， 本来由数控操作人员在加工中灵活掌握并可随时调整来处理一些工艺 问题，在数控加工时就转变为数控编程人员必须在加工之前具体设计 和明确安排的内容。
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5. 1 数控车削基础
• 3)按刀架情况分类 • (1)如按刀架排放形式可分为前置刀架的数控车床和后置刀架的数
控车床。前置刀架一般是方刀架，与普通车床刀架排放相同，后置刀 架一般为回转刀架，放置在主轴斜上方。 • (2)如按刀架数量可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床。 • 4)按其他情况分类 • 按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可分为直线控制数控 车床、轮廓控制数控车床等;按特殊或专门的工艺性能可分为螺纹数 控车床、活塞数控车床及曲轴数控车床等。 • 2.数控车床的结构布局 • 数控车床的布局形式与普通车床基本一致，但数控车床的刀架和导 轨的布局形式有很大变化，直接影响着数控车床的使用性能及机床的 结构和外观。此外，数控车床上都设置有封闭的防护装置。
• (2)数控加工的工艺要求要准确而且严密。数控车床加工程序不仅 要包括零件的工艺过程，而且还要包括参数、路线、刀具的选择以及 车床的运动过程，比如，在加工深孔时，就要考虑刀具的刚性和排屑 问题，应选择什么样的车床、刀具、路线、切削用量等以便于加工。 而不能像普通车床一样，这样不行，临时再换另一种方法。因此，要 求数控编程人员对数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切 削范围以及零件的装夹方法都非常熟悉。
• 3.数控车削的工艺特点 • 数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手
段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控工艺在数控加工时起 到的是一个指导性作用，它是数控机床执行数控程序的前提和依据， 没有符合实际的、科学、合理的数控工艺，就不可能有真正可行的数 控加工程序。
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第5章 数控车削技术
• 5. 1 数控车削基础 • 5. 2 编程指令介绍 • 5. 3 编程实例
5. 1 数控车削基础
• 5. 1 .1 概述
• 1.数控车床的类型及特点 • 1)按数控系统的功能分类 • (1)经济型数控车床一般采用步进电极驱动形成开环伺服系统，其
控制部分多采用单板机或单片机来实现。此类车床结构简单，价格低 廉，精度较低。 • (2)全功能型数控车床一般采用闭环或半闭环控制系统，具有高刚 度、高精度和高效率等特点。 • (3)车削中心是以全功能型数控车床为主体，并配置刀库、换刀装 置、分度装置、铣削动力头和机械手等，实现多工序的复合加工的机 床，在零件一次装夹后，它可完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻 螺纹等多种加工工序，其功能全面，但价格较高。
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5. 1 数控车削基础
• (3)如图5一1 (c)所示为平床身斜滑板的布局。这种布局形式一方面具 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 置滑板的要小，且排屑方便。
• 平床身斜滑板和斜床身的布局形式，被中、小型数控车床所普遍采 用。这是由于此两种布局形式排屑容易，热切屑不会堆积在导轨上， 一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，外形美观，容易实现封闭式防护。
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5. 1 数控车削基础
• (4) FMC车床，它实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性 制造单元。它能实现零件搬运、装卸自动化和加工调整准备的自动化。
• 2)按主轴的配置形式分类 • (1)卧式数控车床。其主轴轴线处于水平位置，它又可分为水平导
轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床(其倾斜导轨结构可以使车 床具有更大的刚性，并利于排屑)。 • (2)立式数控车床。其主轴轴线处于垂直位置，并有一个直径很大 的圆形工作台，供装夹零件用。这类机床主要用于加工径向尺寸大、 轴向尺寸较小的大型复杂零件。 • 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。
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5. 1 数控车削基础
• 1)床身和导轨的布局 • 数控车床床身导轨水平面的相对位置如图5一1所示。 • (1)如图5一1 (a)所示为平床身的布局。它的工艺性好，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。这 种布局一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床上。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。 • (2)如图5一1 (b)所示为斜床身的布局。其导轨倾斜的角度分别为 30。,45 。 , 60 。和75 。等。当导轨倾斜的角度为90 。时，称为立床身， 如图5一1 (d)所示。倾斜角度小，排屑不便;倾斜角度大，导轨的导向 性及受力情况差。其倾斜角度的大小还直接影响机床外形尺寸高度与 宽度的比例。综合考虑以上因素，中小规格的数控车床，其床身的倾 斜度以60 。为宜。