第4章数控车床.ppt

大连理工大学出版社大连理工大学出版社1大连理工大学出版社大连理工大学出版社2 第第4 4章章 数控车床数控车床 大连理工大学出版社大连理工大学出版社34.1 4.1 项目的引出项目的引出 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.4 4.4 车削中心车削中心 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 ★★《《项目训练项目训练》》视频参考资料视频参考资料大连理工大学出版社大连理工大学出版社4 4.14.1 项目项目的引出的引出 本本 节节 提提 示示 数控车床是目前使用较为广泛的数控机床本节引数控车床是目前使用较为广泛的数控机床本节引出的教学项目一至教学项目五分别列举了轴类、套类、出的教学项目一至教学项目五分别列举了轴类、套类、盘类等零件，它们均属于回转体零件，而且具有形状复盘类等零件，它们均属于回转体零件，而且具有形状复杂、加工精度要求高等特点因此，适合采用数控车床杂、加工精度要求高等特点因此，适合采用数控车床进行加工但是，根据零件的个体特征，需要选用不同进行加工。

但是，根据零件的个体特征，需要选用不同类型的数控车床类型的数控车床 大连理工大学出版社大连理工大学出版社5 4.1 项目项目的引出的引出 4.1.1 项目一项目一 图示的零件为典型的轴类零件，主要加工圆柱面图示的零件为典型的轴类零件，主要加工圆柱面 、圆弧、圆弧面、端面、倒角及外螺纹面等面、端面、倒角及外螺纹面等 ，适合采用卧式数控车床加，适合采用卧式数控车床加工大连理工大学出版社大连理工大学出版社6 4.1 项目项目的引出的引出 4.1.2 项目二项目二 图示的不锈钢图示的不锈钢套筒零件为典型的套筒零件为典型的套类零件，主要加套类零件，主要加工内外圆柱面工内外圆柱面 、圆、圆弧面、端面、切槽弧面、端面、切槽等等 ，适合采用卧式，适合采用卧式数控车床加工，分数控车床加工，分别加工零件两侧的别加工零件两侧的内、外轮廓内、外轮廓大连理工大学出版社大连理工大学出版社7 4.1 项目项目的引出的引出 4.1.3 项目三项目三 图示的蜗轮透盖图示的蜗轮透盖零件为典型的盘类零件为典型的盘类零件，主要加工内零件，主要加工内外圆柱面外圆柱面 、内圆弧、内圆弧面、端面、切槽等面、端面、切槽等 ，适合采用卧式数，适合采用卧式数控车床加工，端面控车床加工，端面孔在其他机床加工孔在其他机床加工大连理工大学出版社大连理工大学出版社8 4.1 项目项目的引出的引出 4.1.4 项目四项目四 图示的齿轮毛坯零件为径向尺寸较大的盘类零件，主要加工内外圆图示的齿轮毛坯零件为径向尺寸较大的盘类零件，主要加工内外圆柱面柱面 、圆锥面、端面、倒角及切端面槽等、圆锥面、端面、倒角及切端面槽等 ，适合采用立式数控车床加，适合采用立式数控车床加工。

工大连理工大学出版社大连理工大学出版社9 4.1 项目项目的引出的引出 4.1.5 项目五项目五 图示的连接件除了加工圆柱面图示的连接件除了加工圆柱面 、圆弧面、端面、倒角、切槽之外、圆弧面、端面、倒角、切槽之外 ，，还要加工径向孔、与工件中心不同心的轴向孔及端面圆弧槽等，适合还要加工径向孔、与工件中心不同心的轴向孔及端面圆弧槽等，适合采用车削中心加工采用车削中心加工a) 工件图样工件图样(b) 工件工件轴侧图工件工件轴侧图大连理工大学出版社大连理工大学出版社10 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述 本本 节节 提提 示示 中、小型数控车床的布局普遍采用水平床身配上倾斜放中、小型数控车床的布局普遍采用水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式 项目一项目一中的轴零件和中的轴零件和项目二项目二中的不锈钢套筒零件，适合中的不锈钢套筒零件，适合选用刀架后置的数控车床进行加工选用刀架后置的数控车床进行加工 项目三项目三中的蜗轮透盖零件，适合于选用刀架前置的数控中的蜗轮透盖零件，适合于选用刀架前置的数控车床进行加工。

车床进行加工 项目四项目四中的齿轮毛坯零件，适合选用立式数控车床进行中的齿轮毛坯零件，适合选用立式数控车床进行加工 项目五项目五中的连接件，适合选用车削中心进行加工中的连接件，适合选用车削中心进行加工 大连理工大学出版社大连理工大学出版社11 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述★★ 数控车床又称为数控车床又称为CNC（（ComputerNumerical Contro1）车床，即用计算机数字控制的车床）车床，即用计算机数字控制的车床.★★ 普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工★★ 数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过由数控系统通过 X、、Z 坐标轴的伺服电动机去控制车床坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，同时以进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，同时以主轴的转速和转向主轴的转速和转向★★ 数控车床适合加工在普通车床上无法完成全部加工或数控车床适合加工在普通车床上无法完成全部加工或是很难完成加工，或是在普通车床上加工效率较低的零是很难完成加工，或是在普通车床上加工效率较低的零件。

件大连理工大学出版社大连理工大学出版社12 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.2.1 数控车床的组成及布局数控车床的组成及布局1.数控车床的组成及特点数控车床的组成及特点 对比卧式车床和数控车床的外观图对比卧式车床和数控车床的外观图 ，，数控车床的进给系数控车床的进给系统与卧式车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别统与卧式车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别 图图4-6 卧式车床外观图卧式车床外观图图图4-7 数控车床外观图数控车床外观图大连理工大学出版社大连理工大学出版社13 4.2 数控车床概述数控车床概述如图所示，主轴箱内安装有脉冲如图所示，主轴箱内安装有脉冲编码器编码器2，主轴电动机经同步齿，主轴电动机经同步齿形带形带1驱动主轴驱动主轴4旋转，主轴的旋转，主轴的运动通过同步齿形带运动通过同步齿形带3，以，以1∶ ∶1的速比传到脉冲编码器的速比传到脉冲编码器2脉冲编码器发出检测脉冲信号给数控编码器发出检测脉冲信号给数控系统，使主轴电动机的旋转与刀系统，使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系，即架的切削进给保持同步关系，即实现加工螺纹时主轴转一转，刀实现加工螺纹时主轴转一转，刀 架架Z向移动一个导程的运动关系向移动一个导程的运动关系.24567831大连理工大学出版社大连理工大学出版社14 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述2.数控车床的布局数控车床的布局 刀架和导轨的布局形式会直接影响数控车床的使用性能、刀架和导轨的布局形式会直接影响数控车床的使用性能、机床的结构和外观。

机床的结构和外观而且数控车床上都设有封闭的防护装置而且数控车床上都设有封闭的防护装置. （（1）床身导轨的布局：）床身导轨的布局：根据数控车床床身导轨与水平面的根据数控车床床身导轨与水平面的相对位置不同，可以有如图所示的多种布局形式相对位置不同，可以有如图所示的多种布局形式 大连理工大学出版社大连理工大学出版社15 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（1）床身导轨的布局）床身导轨的布局 图图a所示为所示为平床身平滑板布局平床身平滑板布局 特点：特点：水平床身的工艺性好，便于导轨水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工，刀架的运动精度高但是由于面的加工，刀架的运动精度高但是由于床身下部空间小，排屑困难刀架水平放床身下部空间小，排屑困难刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长，加大了机床宽置使得滑板横向尺寸较长，加大了机床宽度方向的结构尺寸度方向的结构尺寸 应用：应用：可用于大型数控车床或小型精密可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局数控车床的布局大连理工大学出版社大连理工大学出版社16 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（1）床身导轨的布局）床身导轨的布局 图图b所示为所示为斜床身斜滑板布局斜床身斜滑板布局 特点：特点：排屑容易，操作方便，机床占地排屑容易，操作方便，机床占地面积小，容易实现封闭式防护。

面积小，容易实现封闭式防护 斜床身倾斜的角度小，排屑不便；倾斜斜床身倾斜的角度小，排屑不便；倾斜角度大，斜导轨的导向性差，受力情况也角度大，斜导轨的导向性差，受力情况也差 应用：应用：小型数控车床，床身倾斜小型数控车床，床身倾斜30°或或45°；中规格的数控车床，床身多倾斜；中规格的数控车床，床身多倾斜60°；大型数控车床，床身多倾斜；大型数控车床，床身多倾斜75° 大连理工大学出版社大连理工大学出版社17 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（1）床身导轨的布局）床身导轨的布局 图图c所示为所示为平床身斜滑板布局平床身斜滑板布局 特点：特点：水平床身配倾斜放置的滑板，水平床身配倾斜放置的滑板，一方面有水平床身工艺性好的特点，另一方面有水平床身工艺性好的特点，另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小，且排屑方便滑板的要小，且排屑方便 斜滑板倾斜的角度分别为斜滑板倾斜的角度分别为30°、、45°、、60°、、75°. 应用：应用：可用于中、小型数控车床可用于中、小型数控车床的布局大连理工大学出版社大连理工大学出版社18 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（1）床身导轨的布局）床身导轨的布局 图图d所示为所示为前倾身平滑板布局前倾身平滑板布局，图，图e所示为所示为立床身立滑板布立床身立滑板布局局，称为立式车床。

称为立式车床 大连理工大学出版社大连理工大学出版社19 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（2）刀架的布局）刀架的布局 刀架作为数控车床的重要部件，其布局形式对刀架作为数控车床的重要部件，其布局形式对机床整体布局及工作性能影响很大机床整体布局及工作性能影响很大目前两坐标联目前两坐标联动数控车床多采用动数控车床多采用12工位的回转刀架，也有采用工位的回转刀架，也有采用6工位、工位、8工位、工位、10工位回转刀架的工位回转刀架的 回转刀架在机床上的布局有两种形式：回转刀架在机床上的布局有两种形式：一种是一种是用于加工盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主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其回转轴平行于主轴 大连理工大学出版社大连理工大学出版社20 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（2）刀架的布局）刀架的布局 床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架的数床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架的数控车床称为控车床称为双刀架四坐标数控车床。

双刀架四坐标数控车床每个刀架的切每个刀架的切削进给是分别控制的，因此两刀架可以同时切削同削进给是分别控制的，因此两刀架可以同时切削同一工件的不同部位，一工件的不同部位， 既扩大了加工范围，又提高了既扩大了加工范围，又提高了加工效率加工效率 双刀架四坐标数控车床的结构复杂，且需要配置双刀架四坐标数控车床的结构复杂，且需要配置专门的数控系统实现对两个独立刀架的控制专门的数控系统实现对两个独立刀架的控制该机床该机床适合加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批量较大的适合加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批量较大的零件 大连理工大学出版社大连理工大学出版社21 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.2.2 数控车床的用途数控车床的用途 由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等的切削加工，所以面、圆弧面、端面、螺纹等的切削加工，所以数数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件 数控车床加工零件的尺寸精度可以达到数控车床加工零件的尺寸精度可以达到IT5～～ IT6，加工表面的粗糙度可以达到，加工表面的粗糙度可以达到 Ra1.6 μm以下以下. 数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产品的品种和规格频繁变化的特点，被广泛应用于机品的品种和规格频繁变化的特点，被广泛应用于机械制造业。

械制造业 大连理工大学出版社大连理工大学出版社22 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.2.3 数控车床的分类数控车床的分类1.按机床主轴布局形式分类按机床主轴布局形式分类 （（1）卧式数控车床：）卧式数控车床：主轴主轴轴线处于水平位置的数控车轴线处于水平位置的数控车床 图示为前置刀架的数控车图示为前置刀架的数控车床，其刀架结构简单床，其刀架结构简单 项目三中的蜗轮透盖零件项目三中的蜗轮透盖零件形状简单，适合采用刀架前形状简单，适合采用刀架前置的数控车床进行加工置的数控车床进行加工 图图4-10 刀架前置的数控车床刀架前置的数控车床大连理工大学出版社大连理工大学出版社23 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.2.3 数控车床的分类数控车床的分类（（1）卧式数控车床：图示为）卧式数控车床：图示为后置刀架的数控车床，中高档后置刀架的数控车床，中高档的数控车床一般都采用后置刀的数控车床一般都采用后置刀架的布局结构，床身导轨为倾架的布局结构，床身导轨为倾斜导轨（或水平床身配上倾斜斜导轨（或水平床身配上倾斜放置的滑板）放置的滑板） 项目一中的轴零件、项目二项目一中的轴零件、项目二中的不锈钢套筒零件适合采用中的不锈钢套筒零件适合采用刀架后置的数控车床进行加工刀架后置的数控车床进行加工.图图4-11 刀架后置的数控车床刀架后置的数控车床大连理工大学出版社大连理工大学出版社24 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（2）立式数控车床：）立式数控车床：主轴主轴轴线处于垂直位置的数控车轴线处于垂直位置的数控车床。

床图图4-12所示刀架沿垂直导轨所示刀架沿垂直导轨的移动为的移动为 Z 轴进给，刀架沿轴进给，刀架沿水平导轨的移动为水平导轨的移动为 X 轴进给轴进给. 项目四中的齿轮毛坯零件项目四中的齿轮毛坯零件属于直径尺寸较大的盘类零属于直径尺寸较大的盘类零件，上端面及内孔都带有锥件，上端面及内孔都带有锥度，适合选用立式数控车床度，适合选用立式数控车床进行加工进行加工 图图4-12 立式数控车床立式数控车床3412大连理工大学出版社大连理工大学出版社25 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述4.2.3 数控车床的分类数控车床的分类2.按数控系统控制的轴数分类按数控系统控制的轴数分类 （（1）两轴控制的数控车床：）两轴控制的数控车床：主轴轴线处于水平位置的数控主轴轴线处于水平位置的数控车床机床上只有一个回转刀架，可实现车床机床上只有一个回转刀架，可实现 X、、Z 两坐标轴控制两坐标轴控制图图4 -10和图和图4 -11所示即是两轴控制的数控车床所示即是两轴控制的数控车床图图4-10 刀架前置的数控车床刀架前置的数控车床图图4-11 刀架后置的数控车床刀架后置的数控车床大连理工大学出版社大连理工大学出版社26 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（2）双刀架四轴控制的数控车床：）双刀架四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的回转机床上有两个独立的回转 刀架，可实现四轴控制。

刀架，可实现四轴控制 图示为双刀架卧式数控车床的刀架配置示意图，图示为双刀架卧式数控车床的刀架配置示意图， 一个回转一个回转架为后置刀架，另一个回转刀架为前置刀架架为后置刀架，另一个回转刀架为前置刀架 大连理工大学出版社大连理工大学出版社27 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（3）三轴控制的车削中心：）三轴控制的车削中心：车削中心是在数控车床的基车削中心是在数控车床的基础上发展起来的，础上发展起来的，主要特征主要特征是在数控车床的转塔刀架上是在数控车床的转塔刀架上增设增设了多种自驱动了多种自驱动刀具，并对主刀具，并对主轴（轴（C 轴）进轴）进行伺服控制，行伺服控制，自驱动刀具有自驱动刀具有钻削头、铣削钻削头、铣削头等 大连理工大学出版社大连理工大学出版社28 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述 车削中心回转刀架上安装有车削中心回转刀架上安装有平行于主轴轴线（平行于主轴轴线（Z 轴）的自驱轴）的自驱动刀具动刀具1和垂直于主轴轴线（和垂直于主轴轴线（X 轴）的自驱动刀具轴）的自驱动刀具 2 项目五中的连接件，项目五中的连接件，其外圆其外圆表面上有表面上有6个均布的个均布的 径向孔；右径向孔；右端面上有均布的端面上有均布的4段圆弧槽和段圆弧槽和4个个与工件中心不同心的轴向孔，与工件中心不同心的轴向孔，该该连接件适合采用车削中心进行加连接件适合采用车削中心进行加工。

工12图图4-15 车削中心回转刀架车削中心回转刀架大连理工大学出版社大连理工大学出版社29 4.2 4.2 数控车床概述数控车床概述（（4））五轴联动车铣复合中心五轴联动车铣复合中心：：机床配置双车主轴、一个机床配置双车主轴、一个铣轴、一个回转刀架和一个盘式刀库铣轴、一个回转刀架和一个盘式刀库车铣复合中心主要车铣复合中心主要用于航空、军工、汽车、船舶等行业中复杂零件的加工用于航空、军工、汽车、船舶等行业中复杂零件的加工主主 轴轴 銑銑 轴轴前置回转刀架前置回转刀架大连理工大学出版社大连理工大学出版社30 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构 本本 节节 提提 示示 数控车床的主轴传动方式一般采用主轴电机通过带传数控车床的主轴传动方式一般采用主轴电机通过带传动带动主轴旋转，或是由主轴电机通过带传动和主轴箱内动带动主轴旋转，或是由主轴电机通过带传动和主轴箱内的变速齿轮带动主轴旋转，也有采用电主轴的的变速齿轮带动主轴旋转，也有采用电主轴的 数控车床的进给传动方式和结构与普通车床截然不同，数控车床的进给传动方式和结构与普通车床截然不同，由伺服电机驱动，通过滚珠丝杠螺母副带动刀架完成由伺服电机驱动，通过滚珠丝杠螺母副带动刀架完成 Z轴轴和和X 轴的进给运动。

轴的进给运动 数控车床刀架多采用回转刀架；卡盘一般采用液压卡盘数控车床刀架多采用回转刀架；卡盘一般采用液压卡盘.大连理工大学出版社大连理工大学出版社31 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.3.1 MJ-50数控车床的的用途、布局及技术参数数控车床的的用途、布局及技术参数 1. MJ-50数控车床的用途数控车床的用途 MJ-50数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等对对于盘类零件可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等加工于盘类零件可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等加工. 该机该机床还可以完成车端面、切槽、倒角等加工床还可以完成车端面、切槽、倒角等加工大连理工大学出版社大连理工大学出版社32 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构2. MJ-50数控车床的布局数控车床的布局 图示的图示的MJ-50数控车床为两轴联动的卧式车床数控车床为两轴联动的卧式车床 大连理工大学出版社大连理工大学出版社33 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构3. MJ-50数控车床的主要技术参数数控车床的主要技术参数（（1）机床的主要参数）机床的主要参数 允许最大工件回转直径允许最大工件回转直径 500 mm 最大切削直径最大切削直径 310 mm 最大切削长度最大切削长度 650 mm 主轴转速范围主轴转速范围 35～～3500 r/min （连续无级）（连续无级）刀架有效行程刀架有效行程 X 轴轴 182 mm; Z 轴轴 675 mm 快速移动速度快速移动速度 X 轴轴10 m/min; Z 轴轴15 m/mim 安装刀具数安装刀具数 10把把 主轴调速电机功率主轴调速电机功率 11/15 kW（连续（连续/30 min超载）超载） 进给交流伺服电机功率进给交流伺服电机功率 X 轴轴0.9 kW；； Z 轴轴1.8 kW大连理工大学出版社大连理工大学出版社34 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构3. MJ-50数控车床的主要技术参数数控车床的主要技术参数（（2）数控系统的主要技术规格参数）数控系统的主要技术规格参数 MJ-50数控车床的数控系统为数控车床的数控系统为FANUC -0TE系统系统 控制轴数控制轴数 X轴、轴、Z 轴，手动方式同时仅一轴轴，手动方式同时仅一轴 最小设定单位最小设定单位 X、、Z 轴轴0.001 mm 最小移动单位最小移动单位 X轴轴0.0005 mm Z 轴轴0.001 mm 最大编程尺寸最大编程尺寸 ±99999.999 mm 快速倍率快速倍率 LOW，，25%，，50%，，100% 进给倍率进给倍率 从从0～～150%范围内以范围内以10%递增递增 停顿停顿 G04（（0～～9999.999 s）） 大连理工大学出版社大连理工大学出版社35 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.3.2主传动系统及主轴箱结构主传动系统及主轴箱结构 1.主运动传动系统主运动传动系统 如图所示主运动传动系统由功率为如图所示主运动传动系统由功率为11 kW的主轴调速电动机驱动，的主轴调速电动机驱动，经一级经一级1∶ ∶1的带传动带动主轴旋转，使主轴在的带传动带动主轴旋转，使主轴在35～～3500 r/mim的的转速范围内实现无级调速转速范围内实现无级调速 。

脉冲编码器脉冲编码器大连理工大学出版社大连理工大学出版社36 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构2. 主轴箱结构主轴箱结构（（1）主轴箱结构）主轴箱结构 MJ-50数控车床主轴箱结构如图所示数控车床主轴箱结构如图所示 大连理工大学出版社大连理工大学出版社37 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构2. 主轴箱结构主轴箱结构（（2）液压卡盘结构）液压卡盘结构 如如a图所示，液压卡盘固定安装在主轴图所示，液压卡盘固定安装在主轴前端前端 ，b图所示为卡盘内楔形机构示意图图所示为卡盘内楔形机构示意图 图图4-19 液压卡盘结构简图液压卡盘结构简图大连理工大学出版社大连理工大学出版社38 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.3.3 进给传动系统及传动装置进给传动系统及传动装置1. 进给传动系统的特点进给传动系统的特点★★ 数控车床的进给传动系统是控制数控车床的进给传动系统是控制 X、、Z坐标轴的伺服系坐标轴的伺服系 统的主要组成部分，采用伺服电动机驱动，通过滚珠丝统的主要组成部分，采用伺服电动机驱动，通过滚珠丝 杠螺母带动刀架移动，杠螺母带动刀架移动，刀架的快速移动和进给运动均为刀架的快速移动和进给运动均为 同一传动路线。

同一传动路线★★采用滚珠丝杠螺母传动副，可以有效地提高进给系统的采用滚珠丝杠螺母传动副，可以有效地提高进给系统的 灵敏度、定位精度和防止爬行灵敏度、定位精度和防止爬行★★消除丝杠螺母的配合间隙和丝杠两端的轴承间隙，也有消除丝杠螺母的配合间隙和丝杠两端的轴承间隙，也有 利于提高传动精度利于提高传动精度大连理工大学出版社大连理工大学出版社39 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构2. 进给传动系统进给传动系统 如图所示，如图所示，MJ-50数控车床的进给传动数控车床的进给传动系统分为系统分为 X轴进给传轴进给传动和动和Z轴进给传动轴进给传动 液压马达驱动回转液压马达驱动回转刀架转位换刀刀架转位换刀Z轴进給滚珠丝杠副轴进給滚珠丝杠副回转刀架回转刀架X轴进給滚珠丝杠副轴进給滚珠丝杠副大连理工大学出版社大连理工大学出版社40 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构3. 进给系统传动装置进给系统传动装置 (1) X 轴进给传动装置轴进给传动装置 如图所示，是如图所示，是MJ-50数控车床数控车床X 轴进给传动轴进给传动装置的结构简图。

装置的结构简图图图4 -20 MJ-50数控车床数控车床 X 轴进给装置轴进给装置 大连理工大学出版社大连理工大学出版社41 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构(2) Z 轴进给传动装置轴进给传动装置 如图所示，是如图所示，是MJ-50数控车床数控车床Z 轴进给传动装置的结构简图轴进给传动装置的结构简图.大连理工大学出版社大连理工大学出版社42 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.3.4 自动回转刀架自动回转刀架 自动回转刀架转位换刀自动回转刀架转位换刀过程为过程为:当接收到数控系统当接收到数控系统的换刀指令后，刀盘松开的换刀指令后，刀盘松开旋转到指令要求的刀位旋转到指令要求的刀位（（刀盘就近转位换刀刀盘就近转位换刀））后刀后刀盘夹紧，并发出转位结束盘夹紧，并发出转位结束信号图示为信号图示为MJ-50数控数控车床的回转刀架结构简图车床的回转刀架结构简图. 大连理工大学出版社大连理工大学出版社43 4.3 4.3 数控车床的结构数控车床的结构4.3.5 机床尾座机床尾座 ★★图示为尾座结构简图，尾座体的移动由滑板带动移动。

图示为尾座结构简图，尾座体的移动由滑板带动移动★★在调整机床时，可以手动控制尾座套筒移动，而尾座套筒在调整机床时，可以手动控制尾座套筒移动，而尾座套筒可带动顶尖一起移动可带动顶尖一起移动 ★★尾座套筒移动的行程，尾座套筒移动的行程，靠调整套筒外部连接的靠调整套筒外部连接的行程杆行程杆10上面的移动上面的移动挡块挡块6来完成 图图4-23数控车床尾座结构简图数控车床尾座结构简图 大连理工大学出版社大连理工大学出版社44 4.4 4.4 车削中心车削中心 本本 节节 提提 示示 数控机床复合化发展的趋势数控机床复合化发展的趋势是尽可能将零件所是尽可能将零件所有工序集中在一台机床上加工完成，车削中心就是有工序集中在一台机床上加工完成，车削中心就是把车、铣、钻等工序集中到一台机床来完成，打破把车、铣、钻等工序集中到一台机床来完成，打破了传统的工序界限，同时满足高精度和高效率的加了传统的工序界限，同时满足高精度和高效率的加工要求 大连理工大学出版社大连理工大学出版社45 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.1 车削中心的工艺范围车削中心的工艺范围 在车削中心上，工件一次安装，在车削中心上，工件一次安装，能自动完成车削、铣平能自动完成车削、铣平面、铣键槽、铣螺旋槽及钻轴向面、铣键槽、铣螺旋槽及钻轴向 孔、径向孔、攻螺纹等艺孔、径向孔、攻螺纹等艺内容，内容，有效地提高了生产效率，有效地提高了生产效率，进而提高了数控车削的柔性进而提高了数控车削的柔性化和化和 自动化水平。

自动化水平 如图如图4-24所示，车削中心除了对工件进行车削工序的加所示，车削中心除了对工件进行车削工序的加工外，还可以进行铣削、轴向或径向钻削和攻螺纹等加工工外，还可以进行铣削、轴向或径向钻削和攻螺纹等加工 大连理工大学出版社大连理工大学出版社46 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.1 车削中心的工艺范围车削中心的工艺范围 图图4-24大连理工大学出版社大连理工大学出版社47 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.1 车削中心的工艺范围车削中心的工艺范围 图图4-24大连理工大学出版社大连理工大学出版社48 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.1 车削中心的工艺范围车削中心的工艺范围 如图如图4 -25所示的连接套、活塞及医用器件都适合在车削所示的连接套、活塞及医用器件都适合在车削中心上加工中心上加工a）连接件）连接件（（b）活塞）活塞（（c）医用器件）医用器件图图4 -25 车削中心加工的典型零件车削中心加工的典型零件大连理工大学出版社大连理工大学出版社49 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.2 C 轴功能与伺服控制轴功能与伺服控制 车削中心主轴的旋转除实现车削的主运动外，还可做分车削中心主轴的旋转除实现车削的主运动外，还可做分度运动或圆周进给运动，且在数控装置伺服系统的控制下，度运动或圆周进给运动，且在数控装置伺服系统的控制下，可以实现可以实现C轴和轴和X轴的联动，或轴的联动，或C轴和轴和Z 轴的联动。

驱动刀轴的联动驱动刀轴的伺服电动机与驱动主轴旋转的主轴电动机是互锁的轴的伺服电动机与驱动主轴旋转的主轴电动机是互锁的 如图所示为如图所示为 C 轴功能与伺服控制轴功能与伺服控制 大连理工大学出版社大连理工大学出版社50 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.3 自驱动刀具的典型结构自驱动刀具的典型结构 ★★自驱动刀具是指那些自驱动刀具是指那些具备独立驱动源的刀具具备独立驱动源的刀具★★车削中心的自驱动刀具一般是由动力车削中心的自驱动刀具一般是由动力 源、变速传源、变速传 动装置和刀具附件组成，动装置和刀具附件组成，刀具附件包括钻削附件刀具附件包括钻削附件 和铣削附件和铣削附件★★自驱动刀具的主轴伺服电机，通过变速传动机构自驱动刀具的主轴伺服电机，通过变速传动机构 驱动刀具主轴旋转，并自动控制主轴无级变速驱动刀具主轴旋转，并自动控制主轴无级变速 大连理工大学出版社大连理工大学出版社51 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.3 自驱动刀具的典型结构自驱动刀具的典型结构1.变速传动装置变速传动装置车削中心自驱动车削中心自驱动刀具的传动装置刀具的传动装置如图如图4 -27所示。

所示 图图4-27大连理工大学出版社大连理工大学出版社52 4.4 4.4 车削中心车削中心 4.4.3 自驱动刀具的典型结构自驱动刀具的典型结构2.自驱动刀具附件自驱动刀具附件 自驱动刀具附件有分别用于铣削、钻削和攻螺纹等许多自驱动刀具附件有分别用于铣削、钻削和攻螺纹等许多种，图种，图4-28所示为高速钻孔附件所示为高速钻孔附件. 图图4-28 高速钻孔附件高速钻孔附件大连理工大学出版社大连理工大学出版社53 4.4 4.4 车削中心车削中心 2.自驱动刀具附件自驱动刀具附件 a图所示为中间传动装置，其中图所示为中间传动装置，其中心心 A-A 处可以安装处可以安装b图所示的铣图所示的铣轴或其他钻孔、攻螺纹刀具主轴轴或其他钻孔、攻螺纹刀具主轴 图图4-29 铣削附件铣削附件大连理工大学出版社大连理工大学出版社54 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 本本 节节 提提 示示 数控立式轮毂车床，适合加工径向尺寸较大数控立式轮毂车床，适合加工径向尺寸较大的汽车轮毂零件的汽车轮毂零件。

倒置式数控车床，可用在小批量品种多的生倒置式数控车床，可用在小批量品种多的生产中；也可以用在大批量生产中产中；也可以用在大批量生产中 大连理工大学出版社大连理工大学出版社55 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 4.5.1 数控立式轮毂车床数控立式轮毂车床 1.机床的布局及结构特点机床的布局及结构特点 如图所示的数控立式轮如图所示的数控立式轮毂车床，采用单主轴、双毂车床，采用单主轴、双刀架结构，工件安装在工刀架结构，工件安装在工作台上随主轴一起旋转，作台上随主轴一起旋转，适合加工径向尺寸较大的适合加工径向尺寸较大的汽车汽车 轮毂类零件轮毂类零件 大连理工大学出版社大连理工大学出版社56 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 4.5.1 数控立式轮毂车床数控立式轮毂车床 1.机床的布局及结构特点机床的布局及结构特点 如图所示机床两个转塔刀如图所示机床两个转塔刀架架1和和4各有各有6个刀位，工件个刀位，工件安装在工作台安装在工作台3上用卡爪上用卡爪2夹紧工作台为双工位旋转交夹紧工作台为双工位旋转交换工作台，换工作台，使装卸工件的时使装卸工件的时间与切削时间重合，具有较间与切削时间重合，具有较高的生产效率和加工精度。

高的生产效率和加工精度 4312图图4-31 转塔刀架及工作台布局结构转塔刀架及工作台布局结构大连理工大学出版社大连理工大学出版社57 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 2.机床的主要技术参数机床的主要技术参数最大回转直径最大回转直径 750 mm 最大工件高度最大工件高度 295 mm 主轴转速范围主轴转速范围 50～～2500 r/min 主轴最大扭矩主轴最大扭矩 570 N·m 主电机功率主电机功率 37/45 kW 轮毂卡盘规格轮毂卡盘规格 16～～22 in X/Z 轴快移速度轴快移速度 15/15 m/min X/Z 轴行程轴行程 575/525 mm 加工精度加工精度 IT6～～IT7 加工表面粗糙度加工表面粗糙度 Ra 1.6 μm 大连理工大学出版社大连理工大学出版社58 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 4.5.2 倒置式数控车床倒置式数控车床 1.倒置式数控车床的布局倒置式数控车床的布局 如图所示为倒置式数控如图所示为倒置式数控车床，其布局既不同于卧车床，其布局既不同于卧式车床也不同于立式车床式车床也不同于立式车床 主要特征是采用倒立式主要特征是采用倒立式车主轴，车主轴，即主轴的安装位即主轴的安装位置垂直向下，由主轴移动置垂直向下，由主轴移动完成工件的装卸。

完成工件的装卸 图图4-32 倒置式数控车床倒置式数控车床大连理工大学出版社大连理工大学出版社59 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 1.倒置式数控车床的布局倒置式数控车床的布局如图所示为如图所示为VL3倒置式数控车床的自动装卸料及输送系统倒置式数控车床的自动装卸料及输送系统 1234567图图4-33 倒置式车床工件自动装卸倒置式车床工件自动装卸大连理工大学出版社大连理工大学出版社60 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 1.倒置式数控车床的布局倒置式数控车床的布局 图图4-34所示为所示为VL3倒置倒置式数控车床的主轴在上、下式数控车床的主轴在上、下料工位装卸工件料工位装卸工件 图图4- 34大连理工大学出版社大连理工大学出版社61 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 2.倒置式数控车床的特点及应用倒置式数控车床的特点及应用 （（1）生产效率高、占地面积小）生产效率高、占地面积小（（2）操作方便、排屑理想）操作方便、排屑理想（（3）可用于多品种大、小批量生产）可用于多品种大、小批量生产 倒置式数控车床用于汽车制造厂及为汽车制造厂倒置式数控车床用于汽车制造厂及为汽车制造厂配套的生产厂。

配套的生产厂 大连理工大学出版社大连理工大学出版社62 4.5 4.5 其他车削类数控机床介绍其他车削类数控机床介绍 （（4）应用举例）应用举例 图所示选用两台图所示选用两台VL3倒倒置式数控车床配上一个机置式数控车床配上一个机械手和一个给工件打标记械手和一个给工件打标记的工位，组成小型生产系的工位，组成小型生产系统，自动加工齿轮的前后统，自动加工齿轮的前后两个面 系统工作时，第一台机系统工作时，第一台机床加工的齿轮的一个面，床加工的齿轮的一个面，第二台机床加工齿轮的另第二台机床加工齿轮的另一个面，最后给工件打标一个面，最后给工件打标记 大连理工大学出版社大连理工大学出版社63 ★★《《项目训练项目训练》》视频参考资料视频参考资料 数控车床开机操作数控车床开机操作 外圆车刀更换刀片及刀具的安装操作外圆车刀更换刀片及刀具的安装操作 内圆车刀的安装操作内圆车刀的安装操作 更换螺纹车刀刀片、切断刀刀片的操作更换螺纹车刀刀片、切断刀刀片的操作 工件的安装与试切对刀操作工件的安装与试切对刀操作大连理工大学出版社大连理工大学出版社64 数控车床开机操作数控车床开机操作大连理工大学出版社大连理工大学出版社65 外圆车刀更换刀片及刀具的安装操作外圆车刀更换刀片及刀具的安装操作大连理工大学出版社大连理工大学出版社66 内圆车刀的安装操作内圆车刀的安装操作大连理工大学出版社大连理工大学出版社67 更换螺纹车刀刀片、切断刀刀片的操作更换螺纹车刀刀片、切断刀刀片的操作大连理工大学出版社大连理工大学出版社68 工件的安装与试切对刀操作工件的安装与试切对刀操作。