2.1 數(shù)控車床概述

2.1.1 數(shù)控車床功能特點(diǎn)

1.數(shù)控車床的特點(diǎn)

與普通車床相比，數(shù)控車床具有以下特點(diǎn)：

（1）采用了全封閉或半封閉防護(hù)裝置。數(shù)控車床采用封閉防護(hù)裝置可防止切屑或切削液飛出，防止給操作者帶來意外傷害。

（2）采用自動(dòng)排屑裝置。數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用自動(dòng)排屑機(jī)。

（3）主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠。數(shù)控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）可自動(dòng)換刀。數(shù)控車床采用了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過程中可自動(dòng)換刀，連續(xù)完成多道工序的加工。

（5）主、進(jìn)給傳動(dòng)分離。數(shù)控車床的主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動(dòng)鏈變得簡(jiǎn)單、可靠，同時(shí)，各電機(jī)既可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。

2.數(shù)控車床的分類

數(shù)控車床品種、規(guī)格繁多，按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，有不同的分類方法。目前應(yīng)用較多的是經(jīng)濟(jì)型兩坐標(biāo)連續(xù)控制的數(shù)控車床。

（1）按主軸布置形式分，機(jī)床可分為臥式、立式數(shù)控車床。

① 臥式數(shù)控車床。最為常用的數(shù)控車床，其主軸處于水平位置。

② 立式數(shù)控車床。其主軸處于垂直位置。立式數(shù)控車床主要用于加工徑向尺寸大，軸向尺寸相對(duì)較小，且形狀較復(fù)雜的大型或重型零件，適用于通用機(jī)械、冶金、軍工、鐵路等行業(yè)的直徑較大的車輪、法蘭盤、大型電機(jī)座、箱體等回轉(zhuǎn)體的粗、精車削加工。

（2）按可控軸數(shù)分，機(jī)床可分為兩軸控制、多軸控制兩種形式。

① 兩軸控制。當(dāng)前大多數(shù)數(shù)控車床采用兩軸聯(lián)動(dòng)，即X軸、Z軸。

② 多軸控制。檔次較高的數(shù)控車削中心都配備了動(dòng)力銑頭，還有些配備了Y軸，使機(jī)床不但可以進(jìn)行車削，還可以進(jìn)行銑削加工。

（3）按數(shù)控系統(tǒng)的功能分，機(jī)床可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、全功能數(shù)控車床、車削中心。

① 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。一般采用開環(huán)控制，具有CRT顯示、程序儲(chǔ)存、程序編輯等功能，加工精度不高，主要用于加工精度要求不高，有一定復(fù)雜性的零件。

② 全功能數(shù)控車床。這是較高檔次的數(shù)控車床，具有刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償、恒線速度運(yùn)行、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、圖形顯示、用戶宏程序等功能，加工能力強(qiáng)，適用于加工精度高、形狀復(fù)雜、工序多、循環(huán)周期長(zhǎng)、品種多變的單件或中小批量零件的加工。

③ 車削中心。車削中心的主體是數(shù)控車床，配有動(dòng)力刀座或機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)車、銑復(fù)合加工，如高效率車削、銑削凸輪槽和螺旋槽。

3.數(shù)控車床的主要加工對(duì)象

（1）數(shù)控車床主要功能。不同數(shù)控車床其功能也不盡相同，各有特點(diǎn)，但都應(yīng)具備以下主要功能：

① 直線插補(bǔ)功能。控制刀具沿直線進(jìn)行切削，在數(shù)控車床中利用該功能可加工圓柱面、圓錐面和倒角。

② 圓弧插補(bǔ)功能。控制刀具沿圓弧進(jìn)行切削，在數(shù)控車床中利用該功能可加工圓弧面和曲面。

③ 固定循環(huán)功能。固化了機(jī)床常用的一些功能，如粗加工、切螺紋、切槽、鉆孔等，使用該功能簡(jiǎn)化了編程。

④ 恒線速度車削。通過控制主軸轉(zhuǎn)速保持切削點(diǎn)處的切削速度恒定，從而可獲得一致的加工表面。

⑤ 刀尖半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能。可對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行半徑補(bǔ)償，具備該功能的機(jī)床在編程時(shí)可不考慮刀具半徑，直接按零件輪廓進(jìn)行編程，從而使編程變得方便簡(jiǎn)單。

（2）數(shù)控車床主要加工對(duì)象。數(shù)控車床主要用于軸類或盤類零件的內(nèi)外圓柱面、任意角度的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等，特別適合加工形狀復(fù)雜的零件。

4.數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)

數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)包括最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長(zhǎng)度、各坐標(biāo)軸行程、主軸轉(zhuǎn)速范圍、切削進(jìn)給速度范圍、定位精度、刀架定位精度等，數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)見表2.1。