2.1 数控车床概述

2.1.1 数控车床功能特点

1.数控车床的特点

与普通车床相比，数控车床具有以下特点：

（1）采用了全封闭或半封闭防护装置。数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出，防止给操作者带来意外伤害。

（2）采用自动排屑装置。数控车床大都采用斜床身结构布局，排屑方便，便于采用自动排屑机。

（3）主轴转速高，工件装夹安全可靠。数控车床大都采用了液压卡盘，夹紧力调整方便可靠，同时也降低了操作工人的劳动强度。

（4）可自动换刀。数控车床采用了自动回转刀架，在加工过程中可自动换刀，连续完成多道工序的加工。

（5）主、进给传动分离。数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机，使传动链变得简单、可靠，同时，各电机既可单独运动，也可实现多轴联动。

2.数控车床的分类

数控车床品种、规格繁多，按照不同的分类标准，有不同的分类方法。目前应用较多的是经济型两坐标连续控制的数控车床。

（1）按主轴布置形式分，机床可分为卧式、立式数控车床。

① 卧式数控车床。最为常用的数控车床，其主轴处于水平位置。

② 立式数控车床。其主轴处于垂直位置。立式数控车床主要用于加工径向尺寸大，轴向尺寸相对较小，且形状较复杂的大型或重型零件，适用于通用机械、冶金、军工、铁路等行业的直径较大的车轮、法兰盘、大型电机座、箱体等回转体的粗、精车削加工。

（2）按可控轴数分，机床可分为两轴控制、多轴控制两种形式。

① 两轴控制。当前大多数数控车床采用两轴联动，即X轴、Z轴。

② 多轴控制。档次较高的数控车削中心都配备了动力铣头，还有些配备了Y轴，使机床不但可以进行车削，还可以进行铣削加工。

（3）按数控系统的功能分，机床可分为经济型数控车床、全功能数控车床、车削中心。

① 经济型数控车床。一般采用开环控制，具有CRT显示、程序储存、程序编辑等功能，加工精度不高，主要用于加工精度要求不高，有一定复杂性的零件。

② 全功能数控车床。这是较高档次的数控车床，具有刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速度运行、倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能，加工能力强，适用于加工精度高、形状复杂、工序多、循环周期长、品种多变的单件或中小批量零件的加工。

③ 车削中心。车削中心的主体是数控车床，配有动力刀座或机械手，可实现车、铣复合加工，如高效率车削、铣削凸轮槽和螺旋槽。

3.数控车床的主要加工对象

（1）数控车床主要功能。不同数控车床其功能也不尽相同，各有特点，但都应具备以下主要功能：

① 直线插补功能。控制刀具沿直线进行切削，在数控车床中利用该功能可加工圆柱面、圆锥面和倒角。

② 圆弧插补功能。控制刀具沿圆弧进行切削，在数控车床中利用该功能可加工圆弧面和曲面。

③ 固定循环功能。固化了机床常用的一些功能，如粗加工、切螺纹、切槽、钻孔等，使用该功能简化了编程。

④ 恒线速度车削。通过控制主轴转速保持切削点处的切削速度恒定，从而可获得一致的加工表面。

⑤ 刀尖半径自动补偿功能。可对刀具运动轨迹进行半径补偿，具备该功能的机床在编程时可不考虑刀具半径，直接按零件轮廓进行编程，从而使编程变得方便简单。

（2）数控车床主要加工对象。数控车床主要用于轴类或盘类零件的内外圆柱面、任意角度的内外圆锥面、复杂回转体的内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等，特别适合加工形状复杂的零件。

4.数控车床的主要技术参数

数控车床的主要技术参数包括最大回转直径、最大车削长度、各坐标轴行程、主轴转速范围、切削进给速度范围、定位精度、刀架定位精度等，数控车床的主要技术参数见表2.1。