数控车床的分类方法与特点

经过了多年的发展，数控车床的规格、型号繁多，不同类型的数控车床结构和功能也各具特点。数控车床的分类方法较多，常见的有以下几种。

1.按数控车床主轴位置分类

1）立式数控车床

立式数控车床（见图3-2）的主要特点是：主轴垂直于水平面，并有一个直径很大的圆形工作台（供装夹工件用）。这类数控车床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型盘类复杂零件。

图3-2　立式数控车床

2）卧式数控车床

卧式数控车床（见图3-3）又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。倾斜导轨结构可以使卧式数控车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。卧式数控车床用于轴向尺寸较长的零件或小型盘类零件的车削加工。相对而言，卧式数控车床因结构形式多、加工功能丰富而应用广泛。

图3-3　卧式数控车床

2.按加工零件的基本类型分类

1）盘类数控车床

这类数控车床没有设置尾座，适合车削盘类（含短轴类）零件。在这类数控车床上，工件的夹紧多采用电动或液动控制方式，卡盘多具有可调卡爪或不淬火卡爪（即软卡爪）。

2）轴类数控车床

这类数控车床配置有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘套类零件。

3.按刀架数量分类

1）单刀架数控车床

普通数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧式自动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。

2）双刀架数控车床

这类数控车床（见图3-4）双刀架的配置（即移动导轨分布）可以采取平行分布的方式，也可以采用相互垂直分布的方式，还可以采用同轨结构的方式。(www.xing528.com)

图3-4　双刀架数控车床

4.按数控功能分类

1）经济型数控车床

经济型数控车床（见图3-5）是采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的数控车床，成本较低，但自动化程度不高，功能不强，车削加工精度不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。此类数控车床结构一般较简单，且功能简单、针对性强、加工的基本功能齐备、精度适中，且价格相对便宜，应用较广。

图3-5　经济型数控车床

2）全功能型数控车床

这是指具有高精度、高刚度和高效率特点的较高档次的数控车床。这类数控车床一般具备刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速度切削、倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能。

3）车削加工中心

车削加工中心（见图3-6）是一种集车削、镗削、铣削和钻削于一体的数控车床，配置有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等。除自动选择和使用的刀具大为增加外，卧式车削加工中心还具备以下两种功能：一是动力刀具功能，即刀架上某一刀具或所有刀具可使用回转刀具，如铣刀和钻头；另一种是C轴位置控制功能（分度，低速回转），该功能能使主轴达到很高的角度定位分辨率（一般0.001），还能使主轴和卡盘按进给脉冲作任意低速的回转，这样卧式车削加工中心就具有X，Z和C三坐标，可实现三坐标两联动控制。近年出现的双轴车削加工中心，在一个主轴进行加工结束后，无须停机，零件被转移至另一主轴加工另一端，加工完毕后，除了去毛刺以外，零件不需要其他的补充加工。

图3-6　车削加工中心

4）现代制造单元/系统

（1）柔性制造单元（FMC）。柔性制造单元（FMC）可由一台或多台数控设备组成，既具有独立的自动加工功能，又部分具有自动传送和监控管理功能。所谓柔性，就是指通过编程或稍加调整就可同时加工几种不同的工件。

FMC有两大类，一类是数控机床配上机器人，另一类是加工中心配上托盘交换系统。若干个FMC可组成一个FMS。

（2）柔性制造系统（FMS）。柔性制造系统（FMS）是一个由中央计算机控制的自动化制造系统。它是由一个传输系统联系起来的一些数控机床和加工中心。传输装置将工件放在托盘或其他连接设备上，送到加工设备，使工件加工准确、迅速和自动。

（3）计算机集成制造系统（CIMS）。计算机集成制造系统（CIMS）利用计算机进行信息集成，实现了现代化的生产制造，从而提高了企业的总体效益。CIMS是建立在多项先进技术基础上的高技术制造系统，是面向21世纪的生产制造技术。它综合利用了CAD/CAM、FMS、FMC及工厂自动化系统，实现了无人管理。

5.按其他方法分类

按数控系统的控制方式分类，数控车床可以分为直线控制数控车床、两主轴控制数控车床等；按伺服驱动系统的控制方式分类，数控车床可分为开环控制数控车床、半闭环控制数控车床和闭环控制数控车床；按特殊或专门工艺性能分类，数控车床可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等。