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数控加工技术明兴祖第3章数控车削加工技术
第三章 数控车削加工技术
第一节 数控车床简介
一、概述
（一）数控车床的用途
数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内、外圆柱面，圆锥面，圆弧面和直、锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩和铰等工作。它是目前国内使用极为广泛的一种数控机床，约占数控机床总数的25％。
（二）数控车床的组成及布局
1．数控车床的组成及特点
图3-1为一种全功能型数控
车床，一般由以下几个部分组成：
（1）主机;
（2）数控装置;
（3）伺服驱动系统;
（4）辅助装置
与普通车床相比较，
数控车床的结构有许多特点。
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第三章 数控车削加工技术
2．数控车床的布局
数控车床的布局形式与普通车床基本一致，但数控车床刀架和导轨的布局形式有很大变化，直接影响着数控车床的使用性能及机床结构和外观。此外，数控车床上都设有封闭的防护装置。
（1）床身和导轨的布局
①如图3-2（a）所示为平床身的布局
②如图3-2（b）所示为斜床身的布局,当导轨倾斜的角度为90°时，称为立床身，如图3-2（d）所示
③如图3-2（c）所示为平床身斜滑板的布局
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（2）刀架的布局 分为排式刀架和回转式刀架两大类。目前 两坐标联动数控车床多采用回转刀架，它在机床上的布局有两种形式。一种是用于加工盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主轴；另一种是用于加工轴类和盘类零件的回转刀架，其回转轴平行于主轴。
四坐标轴控制的数控车床，床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架，也称为双刀架四坐标数控车床。其上每个刀架的切削进给量是分别控制的，因此两刀架可以同时切削同一工件的不同部位，既扩大了加工范围，又提高了加工效率，适合于加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批量较大的零件。
（三）数控车床的分类
随着数控车床制造技术的不断发展，形成了产品繁多、规格不一的局面，因而也出现了几种不同的分类方法。
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1．按数控系统的功能分类
（1）经济型数控车床
（2）全功能型数控车床 如图3-1所示，它一般采用闭环或半闭环控制系统，具有高刚度、高精度和高效率等特点。
（3）车削中心
（4）FMC车床
2．按加工零件的基本类型分类
（1）卡盘式数控车床
（2）顶尖式数控车床
3．按主轴的配置形式分类
（1）卧式数控车床
（2）立式数控车床
具有两根主轴的车床，称为双轴卧式数控车床或双轴立式数控车床。
4．其他分类
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二、数控车床的典型结构
下面主要介绍全功能型数控车床的典型结构。
1．主传动系统
数控车床主运动
要求速度在一定范
围内可调，有足够
的驱动功率，主轴
回转轴心线的位置
准确稳定，并有足
够的刚性与抗振性。
图3-3为济南第一
机床厂生产的
MJ-50型数控车床
传动系统图。
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2．进给传动系统
数控车床进给传动系统是用数字控制X、Z坐标轴的直接对象，工件最后的尺寸精度和轮廓精度都直接受进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的影响。为此，数控车床的进给传动系统应充分注意减少摩擦力，提高传动精度和刚度，消除传动间隙以及减少运动件的惯量等。
为使全功能型数控车床进给传动系统要求高精度、快速响应、低速大转矩，一般采用交、直流伺服进给驱动装置，通过滚珠丝杠螺母副带动刀架移动。刀架的快速移动和进给移动为同一条传动路线。
如图3-3所示，MJ-50数控车床的进给传动系统分为X轴进给传动和Z轴进给传动。
3．自动回转刀架
数控车床回转式刀架上回转头各刀座用于安装或支持各种不同用途的***，通过回转头的旋转﹑分度和定位，实现机床的自动换刀。回转刀架分度准确，定位可靠，重复定位精度高，转位速度快，夹紧性好，可以保证数控车床的高精度和高效率。
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按照回转刀架的回转轴相对于机床主轴的位置，可分为立式和卧式回转刀架。
4．机床尾座
如图3-4所示为
MJ-50数控车床出