数控车床的构造与分类

数控车床具有高效率、高精度、高柔性等特点，在金属加工中应用较广泛。数控车床主要用于轴类零件和盘类回转体零件的加工，能够通过控制程序完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、非圆曲线回转体面等工序的切削加工，并可完成切槽、钻、扩、铰孔等工序的加工。

1.数控车床的组成

数控车床一般由车床主体、数控系统和伺服系统三大部分组成。其中，车床主体部分包括主轴、床身与导轨、机械传动机构、刀架以及辅助装置（如配备位置检测反馈装置、自动编程系统及自动排屑装置）等。与普通车床相比，数控车床有以下几个特点：

1）传动链短，机床结构变得简单。数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动。伺服电动机直接与丝杆连接带动刀架运动，伺服电动机与丝杠间也可以用同步传动带连接，取消了挂轮箱、进给箱、溜板箱及绝大部分传动机构，结构变得简单，传动效率得到了提高。此外，多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，它可以按控制指令进行无级变速，它与主轴之间无须再用多级齿轮副来进行变速，因此，床头箱内的结构也比普通车床简单很多。

2）刚性高。为满足高精度的加工要求，数控车床主体各部分的刚性都比普通车床的高，以便与控制系统的高精度控制相匹配。

3）轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副，为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。

为了提高数控车床导轨的耐磨性，一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，也可延长设备的使用寿命。另外，数控车床还具有加工冷却充分、防护严密等结构特点，自动运转时都处于全封闭或半封闭状态。数控车床一般还配有自动排屑装置，保护零件的表面设施比普通车床要好。

2.数控车床的分类

数控车床的品种繁多，规格不一，分类方式也多种多样，其主要有几下几种：

（1）按数控系统的功能分类

1）简易数控车床。简易数控车床一般由单片机进行控制，机床主体部分由普通车床略作改进而成。此类车床结构简单，价格低廉，但功能较低，无刀尖圆弧半径自动补偿功能。

2）经济型数控车床。经济型数控车床一般采用开环或半闭环控制系统，此类车床的特点是无恒线速度切削功能。

3）全功能数控车床。全功能数控车床一般采用半闭环或闭环控制系统，具有高刚度、高精度和加工高速度等特点。此类车床具备恒线速度切削和刀尖圆弧半径自动补偿功能。

4）数控车削中心。车削中心是在数控车床的基础上增加其他的附加坐标轴，并配置刀库和自动上下料机构，因此其功能更加全面，但价格较高。

（2）按加工零件的基本类型分类

1）卡盘式数控车床。这类数控车床未设置尾座，适于车削盘类（含短轴类）零件，其夹紧方式多为电动液压控制。(www.xing528.com)

2）顶尖式数控车床。这类数控车床设置有普通尾座或数控液压尾座，适于车削较长的轴类零件及直径不大的组、套类零件。

（3）按数控车床主轴位置分类

1）立式数控车床。车床主轴轴线垂直于水平面，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较大、轴向尺寸较小的复杂零件。

2）卧式数控车床。车床主轴轴线处于水平位置，它的床身和导轨有多种布局形式（见图4-1）。

图4-1 数控车床的布局形式

（4）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备有各种形式的单刀架，如四刀位卧式回转刀架、多刀位回转刀架等，如图4-2所示。

图4-2 单刀架形式的自动回转刀架

a）四刀位卧式回转刀架 b）多刀位回转刀架

2）双刀架数控车床。这类数控车床中，双刀架的配置可以是平行交错结构，也可以是同轨垂直交错结构，如图4-3所示。

图4-3 双刀架形式的自动回转刀架

a）平行交错双刀架 b）垂直交错双刀架