数控机床结构介绍

简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床，它的结构设计和工作原理都非常复杂。

本文主要介绍数控车床的结构和组成部分，以及每个部分的功能和作用。

一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。

下面分别介绍每个部分的结构和作用。

1.床身床身是数控车床最基本的部分，它承载整个机床的重量和力量。

床身通常由铸铁或钢板制成，具有高强度和稳定性。

床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。

2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分，它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。

主轴箱的主要作用是驱动工件旋转，完成车削加工。

3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分，它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。

进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向，完成车削加工。

4.刀架刀架是数控车床的切削部分，它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。

刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向，完成车削加工。

5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分，它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。

工作台的主要作用是固定工件，并控制工件的旋转和进给。

二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。

1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分，它控制着整个机床的运动和加工过程。

数控系统包括硬件和软件两部分，硬件包括主板、数控器、显示屏等组件，软件包括编程软件、操作软件等组件。

数控系统可以实现自动化加工，提高生产效率和产品质量。

2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分，它控制着刀架和进给箱的运动和位置。

伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件，它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。

3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分，它负责将电能转换成机械能，驱动主轴和进给箱的运动。

第2章数控机床的结构数控机床是典型的机电一体化产品，尽管它的机械结构同传统普通机床有许多相似之处，然而，现代数控机床并不是简单地在传统机床上配备数控系统，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成。

传统机床存在着一些如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等弱点，难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。

现代数控机床，特别是加工中心，无论是其基础大件、主传动系统、进给系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已发生了很大的变化，已形成数控机床的独特机械结构。

2.1数控机床的结构特点1.模块化的设计所谓模块化的设计是把数控机床各个部件的基本单元，按不同功能、规格、价格设计成多种模块，用户可以按需要选择最合理的功能模块配置成整机。

这样不仅能降低数控机床的设计和制造成本，而且能缩短设计和制造周期，数控机床也能以足够多的功能和相对低廉的价格推向市场，从而赢得市场。

2.静、动刚度高数控机床常在高速和重负荷条件下工作，以最大限度地提高切削效率。

这就要求数控机床结构须具有良好的刚度、抗振能力和承载能力，以便把移动部件的重量和切削力所引起的弹性变形控制在最小限度之内，保证所要求的加工精度和表面质量。

为此，数控机床在结构设计上采用了以下措施：（1）合理设计基础件的截面形状和尺寸，采用合理的筋板结构。

基础件的整体刚度（包括抗弯刚度和抗扭刚度）是通过合理地设计基础件的截面形状和尺寸，采用合理的筋板形状及布置等来保证。

如图2-1所示为卧式加工中心普遍采用的框式立柱结构。

从正面看，立柱截面成封闭框形，轮廓尺寸大，从而保证以高扭转刚度承受切削扭矩产生的扭转载荷。

从俯视截面看，两个立柱截面形状为矩形，矩形尺寸大的方向正是因切削力作用大的弯曲载荷的方向。

因而这种结构具有很高的刚度。

图2-1框式立柱主轴箱的嵌入式结构1-立柱；2-主轴箱（2）采用合理的结构布局，改善机床的受力状态。

数控车床的结构
数控车床由数控系统、床身、主轴、进给系统、回转刀架、操作面板和帮助系统等部分组成。

1.液压卡盘和液压尾架
液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件，对一般回转零件可采纳一般液压卡盘；对零件被夹持部位不是圆柱形的零件，则需要采纳专用卡盘；用棒料直接加工零件时需要采纳弹簧卡盘。

对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件，需要采纳安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑，才能保证对零件进行正确的加工。

2．数控车床的刀架
刀架是数控车床特别重要的部件。

数控车床依据其功能，刀架上可安装的刀具数量一般为8把、10把、12把，有些数控车床可以安装更多的刀具。

刀架的结构形式一般为回转式，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀。

车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。

少数数控车床的刀架为直排式，刀具沿一条直线安装。

数控车床可以配备两种刀架：
( 1 )专用刀架由车床生产厂商自己开发，所使用的刀柄也是专用的。

这种刀架的优点是制造成本低，但缺乏通用性。

( 2 )通用刀架依据肯定的通用标准（如VDI，德国工程师协会）而
生产的刀架，数控车床生产厂商可以依据数控车床的功能要求进行选择配置。

3．铣削动力头
数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工力量。

4．数控车床的刀具
在数控车床或车削加工中心上加工零件时，应依据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量，合理、科学地支配刀具在刀架上的位置，并留意避开刀具在静止和工作时，刀具与机床、刀具与工件及刀具相互之间的干涉现象。

数控车床上常用的刀具如图所示。

简述数控机床的结构及组成一、数控机床的概述数控机床是一种高精度、高效率、高自动化程度的机床，它采用计算机控制系统来实现工件的加工。

与传统机床相比，数控机床具有精度高、生产效率高、操作简单等优点，因此在现代制造业中得到了广泛应用。

二、数控机床的结构数控机床主要由以下几个部分组成：主轴箱、工作台、导轨系统、刀库和液压系统等。

1. 主轴箱主轴箱是数控机床的核心部件，它包含了主轴和主轴驱动装置。

主轴是用来安装刀具并进行加工的部件，而主轴驱动装置则负责带动主轴旋转。

主轴箱通常由铸铁或钢板焊接而成，其内部采用优质滚动轴承或滑动导轨等结构。

2. 工作台工作台是用来固定工件并进行加工的部件。

根据不同的加工需求，工作台可以分为平面式和立式两种类型。

平面式工作台通常用于平面零件加工，而立式工作台则适用于非平面零件的加工。

3. 导轨系统导轨系统是数控机床的重要组成部分，它负责支撑和定位主轴箱、工作台等部件。

导轨系统通常由滚珠丝杠、直线导轨等组成，其精度和刚度直接影响到机床的加工精度和稳定性。

4. 刀库刀库是用来存放刀具的部件，它通常由多个刀柄和一个转盘组成。

不同类型的刀具可以根据需要进行更换，以满足不同的加工需求。

5. 液压系统液压系统是数控机床的动力源，它负责驱动各种液压元件来完成机床各项功能。

液压系统通常包括油泵、油箱、油管等部件，其性能直接影响到机床的运行效率和稳定性。

三、数控机床的组成数控机床由以下几个主要组成部分构成：1. 数控装置数控装置是数控机床最重要的组成部分之一，它负责对加工过程进行监测和控制。

数控装置通常由计算机、数字信号处理器、编码器等组成，可以实现加工参数的自动调整和控制。

2. 伺服系统伺服系统是数控机床的关键部分之一，它负责驱动主轴箱、工作台等部件进行运动。

伺服系统通常由电机、减速器、编码器等组成，其性能直接影响到机床的加工精度和效率。

3. 控制面板控制面板是数控机床的人机交互界面，它负责向操作员提供操作界面和参数设置功能。

简述数控机床加工中心的特点及其组成部分数控机床加工中心是一种高精度、高效率的机床，它具有多种加工功能，可以完成多种复杂零件的加工。

它的特点是具有高精度、高效率、高自动化程度、高灵活性和高可靠性等特点。

下面将从组成部分、特点和中心扩展三个方面来详细介绍数控机床加工中心。

一、组成部分数控机床加工中心主要由机床主体、数控系统、自动换刀系统、自动送料系统、刀库、工件夹持装置、冷却液系统等组成。

1. 机床主体：机床主体是数控机床加工中心的核心部分，它由床身、立柱、横梁、工作台等组成。

机床主体的结构设计直接影响到机床的加工精度和稳定性。

2. 数控系统：数控系统是数控机床加工中心的控制中心，它由数控装置、伺服系统、编程软件等组成。

数控系统可以实现对机床的各项运动进行精确控制，从而保证加工精度和稳定性。

3. 自动换刀系统：自动换刀系统是数控机床加工中心的重要组成部分，它可以实现自动换刀，提高生产效率。

4. 自动送料系统：自动送料系统可以实现自动送料，提高生产效率。

5. 刀库：刀库是数控机床加工中心的刀具存放设备，它可以存放多种不同的刀具，实现自动换刀。

6. 工件夹持装置：工件夹持装置是数控机床加工中心的工件固定设备，它可以固定工件，保证加工精度。

7. 冷却液系统：冷却液系统可以对加工过程中产生的热量进行冷却，保证加工质量和工具寿命。

二、特点1. 高精度：数控机床加工中心具有高精度的加工能力，可以实现高精度的加工。

2. 高效率：数控机床加工中心具有高效率的加工能力，可以实现高效率的加工。

3. 高自动化程度：数控机床加工中心具有高自动化程度的加工能力，可以实现自动化的加工。

4. 高灵活性：数控机床加工中心具有高灵活性的加工能力，可以实现多种不同的加工。

5. 高可靠性：数控机床加工中心具有高可靠性的加工能力，可以保证加工质量和工具寿命。

三、中心扩展数控机床加工中心的中心扩展主要包括以下几个方面：1. 加工范围的扩展：数控机床加工中心可以通过增加加工范围来扩展其加工能力，例如增加加工直径、加工长度等。