01數(shù)控車削機(jī)床選擇

1、數(shù)控車削機(jī)床選擇數(shù)控車床的分類1按主軸的配置形式分類：（1）臥式數(shù)控車床 ： 主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床1（2）立式數(shù)控車床 ：主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。22按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一般是采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。此類數(shù)控車床結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，無刀尖圓弧半徑自動補(bǔ)償和恒線速切削等功能，一般最小分辨率為0.01mm或0.005mm。 3（2）全功能型數(shù)控車床:采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，可以進(jìn)行多個坐標(biāo)軸的控制。具有高剛度、高精度和高效率等特點(diǎn)。4（3）車削中心:車削中心是一種復(fù)合加工機(jī)床，工件在一次裝夾后，它不但能完成對回轉(zhuǎn)型面的加工，還能

2、完成回轉(zhuǎn)零件上個各表面加工，如圓柱面或端面上銑槽或平面等。X、Y、Z、C四軸控制車削中心單刀架 采用四軸三聯(lián)動配置，線性軸X/Y/Z及旋轉(zhuǎn)C軸，C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床除具備一般的車削功能外，還具備在零件的端面和外圓面上進(jìn)行銑加工的功能。5 車削中心C軸加工回轉(zhuǎn)體零件表面 63按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：（1）兩軸控制的數(shù)控車床： 機(jī)床上只有一個回轉(zhuǎn)刀架或排刀架，多采用水平導(dǎo)軌，可實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)軸控制。通用X、Z二軸控制(臥式)單刀架7（2）四軸控制的數(shù)控車床： 機(jī)床上有兩個獨(dú)立的回轉(zhuǎn)刀架，多采用斜置導(dǎo)軌，可實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)軸控制。雙刀塔復(fù)合加工4軸控制CNC車床 8雙主軸、雙刀塔CNC車床 雙主軸，雙刀塔車

3、床，僅僅使用夾具一次裝夾就可以進(jìn)行全部加工。9(3)多軸控制的數(shù)控車床 多軸控制的數(shù)控車床是指數(shù)控車床除控制X、Z兩軸外，還可控制如Y、B、C軸進(jìn)行數(shù)控復(fù)合加工，也就是功能復(fù)合化的數(shù)控車床。 車削中心控制X、Y、Z、B、C五軸及其加工示例 10數(shù)控車床的組成及布局（1）數(shù)控車床的組成 數(shù)控車床與普通車床相比，其結(jié)構(gòu)上仍然是由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給傳動系統(tǒng)、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)等部分組成。但數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床的進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上存在著本質(zhì)上的差別。數(shù)控車床是采用伺服電機(jī)經(jīng)滾珠絲桿，傳到滑板和刀架，實(shí)現(xiàn)縱向（Z向）和橫向（X向）進(jìn)給運(yùn)動。因此，數(shù)控車床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。（2）數(shù)

4、控車床的布局 數(shù)控車床的主軸、尾座等部件相對于床身的布局形式與普通車床基本一致，而刀架和導(dǎo)軌的布局形式發(fā)生了根本的變化，這是因?yàn)槠渲苯佑绊憯?shù)控車床的使用性能及機(jī)床的結(jié)構(gòu)和外觀所致。111）床身和導(dǎo)軌的布局 數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌與水平面的相對位置有多種形式，如下圖1-12所示，它有4種布局形式，圖1-12（a）為水平床身；圖1-12（b）為斜床身；圖1-12（c）為平床身斜滑板；圖1-12（d）為立床身。 圖1-12數(shù)控車床的布局形式12水平床身 水平床身配置水平滑板和刀架，工藝性好，一般用于大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床。但水平床身排屑困難，刀架水平放置加大了機(jī)床寬度方向的結(jié)構(gòu)尺寸。斜床身 斜床

5、身配置斜滑板，這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌傾斜角度多采用45和60。整體床身剛性好、排屑方便。平床身斜滑板 水平床身配置傾斜放置的滑板，這種結(jié)構(gòu)一方面具有工藝性好的特點(diǎn)，另一方面機(jī)床寬度方向尺寸較小，排屑方便。一般被中小型數(shù)控車床采用。立床身 立床身配置90的滑板，即導(dǎo)軌傾斜角度為90的滑板結(jié)構(gòu)稱為立床身。 由于水平床身配置傾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板布局，具有排屑容易，便于安裝自動排屑器；操作方便，易于安裝機(jī)械手，以實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動化；機(jī)床外觀簡潔、美觀，占地面積小，容易實(shí)現(xiàn)封閉式防護(hù)等特點(diǎn)，所以中小型數(shù)控車床普遍采用這兩種形式。132）刀架的布局 刀架作為數(shù)控車床的重要部件之一，它對機(jī)床整體布局及工作性

6、能影響很大。數(shù)控車床的刀架分為轉(zhuǎn)塔式和排刀式刀架兩大類。 轉(zhuǎn)塔式刀架是普遍采用的刀架形式，它通過轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)、分度、定位來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動換刀工作。轉(zhuǎn)塔式回轉(zhuǎn)刀架有兩種形式，一種主要用于加工盤類零件，其回轉(zhuǎn)軸線垂直于主軸；另一種主要用于加工盤類零件和軸類零件，其回轉(zhuǎn)軸線與主軸平行。兩坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控車床，一般采用612工位轉(zhuǎn)塔式刀架。 排刀式刀架主要用于小型數(shù)控車床，適用于短軸或套類零件加工。14數(shù)控車床的尾座 尾座安裝在數(shù)控車床床身導(dǎo)軌上，可以根據(jù)工件的長短調(diào)節(jié)縱向位置。它的作用是利用套筒安裝頂尖，用來支承較長工件的一端，也可以安裝鉆頭、中心鉆或鉸刀等刀具進(jìn)行孔加工。下圖1-13所示為尾座安裝頂尖

7、，圖1-14所示為尾座及尾座套筒。15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)反映了數(shù)控車床的加工能力、加工范圍、加工工件大小、主軸轉(zhuǎn)速范圍、裝夾刀具數(shù)量、裝夾刀桿尺寸和加工精度等指標(biāo)，識別數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)是選擇數(shù)控車床的重要一環(huán)。為便于識別數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)，摘選沈陽第一機(jī)床廠生產(chǎn)的CAK6150Di/890數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)中與選擇數(shù)控車床較有關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)羅列如表1-1所示。 16表1-1 CAK6150Di/890數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)摘選（單位:mm）17數(shù)控車床用途及主要加工對象一.數(shù)控車床的用途數(shù)控車床可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加

8、工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、鏜孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。數(shù)控車床加工的典型表面 18二.數(shù)控車床主要加工對象1輪廓形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 因車床數(shù)控裝置都具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，還有部分車床數(shù)控裝置具有某些非圓曲線插補(bǔ)功能，故能車削由任意直線和平面曲線輪廓組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。如下圖所示車削軸承內(nèi)圈滾道示例 車削成型內(nèi)腔零件示例 192精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。例如：尺寸精度高達(dá)0.001mm或更小的零件；圓柱度要求高的圓柱體零件；素線直線度、圓度和傾斜度均要求高的圓錐體零件；以及通過恒線速度切削

9、功能，加工表面精度要求高的各種變徑表面類零件等。如下圖所示：高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸203帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 這些零件是指特大螺距、等螺距與變螺距或圓柱與圓錐螺紋面之間作平滑過渡的螺紋零件等。而傳統(tǒng)車床所能切削的螺紋相當(dāng)有限，它只能車等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺車床只限定加工若干種節(jié)距而已。如數(shù)控車加工下圖帶特殊螺紋非標(biāo)絲桿。4淬硬回轉(zhuǎn)體零件 在大型模具加工中，有不少尺寸大而形狀復(fù)雜的零件。這些零件熱處理后的變形量較大，磨削加工有困難，因此可以用陶瓷車刀在數(shù)控機(jī)床上對淬硬后的零件進(jìn)行車削加工，以車代磨，提高加工效率。帶特殊螺紋非標(biāo)絲桿215.表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 數(shù)控

10、車床具有恒線速切削功能,能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。切削速度變化，致使車削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車床的恒線速切削功能，就可選用最佳線速度來切削錐面、球面和端面等，使切削后的表面粗糙度值既小又一致。6.超精密、超低表面粗糙度的零件 磁盤、錄象機(jī)磁頭、激光打印機(jī)的多面反射體、復(fù)印機(jī)的回轉(zhuǎn)鼓、照相機(jī)等光學(xué)設(shè)備的透鏡及其模具，以及隱形眼鏡等要求超高的輪廓精度和超低的表面粗糙度值，適合在高精度、數(shù)控車上加工22數(shù)控車的常見加工對象23選擇并確定數(shù)控車削的加工內(nèi)容1.通用車床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為首先選擇內(nèi)容；(1)由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面;(2)具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面;(3)同一表面采用多種設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu);(4)表面間有嚴(yán)格幾何關(guān)系要求的表面。2.通用車床難加工質(zhì)量難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；(1)表面間有嚴(yán)格位置精度要求但在通用車床上無法一次安裝加工 的表面;(2)表面粗糙度要求很嚴(yán)的錐面、曲面、端面等。3.通用車床加工效率低,工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容,可在數(shù)控機(jī)床尚存在富余能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。下列一些加工內(nèi)容則不宜選擇采用數(shù)控加工：(1)需要通過較長時間占機(jī)調(diào)整的加工內(nèi)容;(2)不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位。此外在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、現(xiàn)場生產(chǎn)條件、生產(chǎn)周期等情況，靈活處理。2