2.1 數控車床概述

2.1.1 數控車床功能特點

1.數控車床的特點

與普通車床相比，數控車床具有以下特點：

（1）采用了全封閉或半封閉防護裝置。數控車床采用封閉防護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）采用自動排屑裝置。數控車床大都采用斜床身結構布局，排屑方便，便于采用自動排屑機。

（3）主軸轉速高，工件裝夾安全可靠。數控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調整方便可靠，同時也降低了操作工人的勞動強度。

（4）可自動換刀。數控車床采用了自動回轉刀架，在加工過程中可自動換刀，連續完成多道工序的加工。

（5）主、進給傳動分離。數控車床的主傳動與進給傳動采用了各自獨立的伺服電機，使傳動鏈變得簡單、可靠，同時，各電機既可單獨運動，也可實現多軸聯動。

2.數控車床的分類

數控車床品種、規格繁多，按照不同的分類標準，有不同的分類方法。目前應用較多的是經濟型兩坐標連續控制的數控車床。

（1）按主軸布置形式分，機床可分為臥式、立式數控車床。

① 臥式數控車床。最為常用的數控車床，其主軸處于水平位置。

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

（2）按可控軸數分，機床可分為兩軸控制、多軸控制兩種形式。

① 兩軸控制。當前大多數數控車床采用兩軸聯動，即X軸、Z軸。

② 多軸控制。檔次較高的數控車削中心都配備了動力銑頭，還有些配備了Y軸，使機床不但可以進行車削，還可以進行銑削加工。

（3）按數控系統的功能分，機床可分為經濟型數控車床、全功能數控車床、車削中心。

① 經濟型數控車床。一般采用開環控制，具有CRT顯示、程序儲存、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，有一定復雜性的零件。

② 全功能數控車床。這是較高檔次的數控車床，具有刀尖圓弧半徑自動補償、恒線速度運行、倒角、固定循環、螺紋切削、圖形顯示、用戶宏程序等功能，加工能力強，適用于加工精度高、形狀復雜、工序多、循環周期長、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控車床，配有動力刀座或機械手，可實現車、銑復合加工，如高效率車削、銑削凸輪槽和螺旋槽。

3.數控車床的主要加工對象

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

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

② 圓弧插補功能。控制刀具沿圓弧進行切削，在數控車床中利用該功能可加工圓弧面和曲面。

③ 固定循環功能。固化了機床常用的一些功能，如粗加工、切螺紋、切槽、鉆孔等，使用該功能簡化了編程。

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

⑤ 刀尖半徑自動補償功能。可對刀具運動軌跡進行半徑補償，具備該功能的機床在編程時可不考慮刀具半徑，直接按零件輪廓進行編程，從而使編程變得方便簡單。

（2）數控車床主要加工對象。數控車床主要用于軸類或盤類零件的內外圓柱面、任意角度的內外圓錐面、復雜回轉體的內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等的切削加工，并能進行切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等，特別適合加工形狀復雜的零件。

4.數控車床的主要技術參數

數控車床的主要技術參數包括最大回轉直徑、最大車削長度、各坐標軸行程、主軸轉速范圍、切削進給速度范圍、定位精度、刀架定位精度等，數控車床的主要技術參數見表2.1。