简述数控车床的结构和工作过程

数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的型车床、加工精度高的精细型车床和加工功率高的专用型一般车床的特点于一身，是国内使用量zui大、覆盖面zui广的一种数控机床，占数控机床总数的25%左右（不包括技术改造而成的车床）。
　　
　　数控车床的分类
　　
　　１．数控车床的分类
　　
　　数控车床的分类办法较多，但一般都以和一般车床相似的办法进行分类。
　　
　　（1）按车床主轴位置分类
　　
　　1）立式数控车床立式数控车床简称为数控车床，其车床主轴笔直于水平面，并有一个直径很大的圆形作业台，供装夹工件用。这类机床首要用于加工径向尺度大、轴向尺度相对较小的大型杂乱零件。
　　
　　2）卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控歪斜导轨卧式车床。歪斜导轨结构能够使车床具有更大的刚性，并易于扫除切屑。
　　
　　（2）按加工零件的根本类型分类
　　
　　1）卡盘式数控车床这类车床未设置尾座，适合车削盘类（含短轴类）零件。其夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火（即软卡爪）。
　　
　　2）*式数控车床这类数控车床装备有一般尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。
　　
　　（3）按刀架数量分类
　　
　　1）单刀架数控车床一般数控车床一般都装备有各种形式的单刀架，如四工位卧式主动转位刀架或多工位转塔式自转位刀架。
　　
　　（2）双刀架数控车床这类车床其双刀架的装备（即移动导轨散布）能够是平行散布，也能够是相互笔直散布，以及同轨结构。
　　
　　数控车床的组成及作业原理
　　
　　1.数控车床的组成
　　
　　虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控设备和伺服系统三大部分组成。　　
　　　　
　　（1）车床主体
　　
　　除了根本坚持一般车床传统布局形式的部分经济型数控车床外，目前大部分数控车床均已经过专门设计并定型出产。
　　
　　1）主轴与主轴箱
　　
　　a）主轴数控车床主轴的反转精度，直接影响到零件的加工精度；其功率大小、反转速度影响到加工的功率；其同步运行、主动变速及定向准停等要求，影响到车床的主动化程度。
　　
　　b）主轴箱具有有级主动调速功用的数控车床，其主轴箱内的传动组织已经大大简化；具有无级主动调速（包括定向准停）的数控车床，起机械传动变速和变向效果的组织已经不复存在了，其主轴箱也成了"轴承座"及"润滑箱"的代名词；对于改造式（具有手动操作和主动控制加工双重功用）数控车床，则根本上保存其原有的主轴箱。
　　
　　2）导轨
　　
　　数控车床的导轨是保证进给运动准确性的重要部件。它在很大程度上影响车床的刚度、精度及低速进给时的平稳性，是影响零件加工质量的重要因素之一。除部分数控车床仍沿用传统的滑动导轨（金属型）外，定型出产的数控车床已较多地选用贴塑导轨。这种新型滑动导轨的摩擦系数小，其耐磨性、耐腐蚀性及吸震性好，润滑条件也比较优越。
　　
　　3）机械传动组织
　　
　　除了部分主轴箱内的齿轮传动等组织外，数控车床已在原一般车床传动链的基础上，作了大幅度的简化。如取消了挂轮箱、进给箱、溜板箱及其绝大部分传动组织，而仅保存了纵、横进给的螺旋传动组织，并在驱动电动机至丝杠间增设了（少数车床未增设）可消除其侧隙的齿轮副。
　　
　　a）螺旋传动组织数控车床中的螺旋副，是将驱动电动机所输出的旋转运动转换成刀架在纵、横方向上直线运动的运动副。构成螺旋传动组织的部件，一般为滚珠丝杠副。
　　
　　滚珠丝杠副的摩擦阻力小，可消除轴向空隙及预紧，故传动功率及精度高，运动稳定，动作活络。但结构较杂乱，制造技术要求较高，所以本钱也较高。别的，自行调整其空隙大小时，难度亦较大。
　　
　　b）齿轮副。在较多数控车床的驱动组织中，其驱动电动机与进给丝杠间设置有一个简略的齿轮箱（架）。齿轮副的首要效果是，保证车床进给运动的脉冲当量符合要求，防止丝杠可能产生的轴向窜动对驱动电动机的晦气影响。
　　
　　4）主动转动刀架
　　
　　除了车削中心选用随机换刀（带刀库）的主动换刀设备外，数控车床一般带有固定刀位的主动转位刀架，有的车床还带有各种形式的双刀架。
　　
　　5）检测反馈设备
　　
　　检测反馈设备是数控车床的重要组成部分，对加工精度、出产功率和主动化程度有很大影响。检测设备包括位移检测设备和工件尺度检测设备两大类，其中工件尺度检测设备又分为机内尺度检测设备和机外尺度检测设备两种。工件尺度检测设备仅在少量的数控车床上配用。
　　
　　6）对刀设备
　　
　　除了极少数专用性质的数控车床外，一般数控车床几乎都选用了各种形式的主动转位刀架，以进行多刀车削。这样，每把刀的刀位点在刀架上安装的位置，或相对于车床固定原点的位置，都需要对刀、调整和测量，并以确认，以保证零件的加工质量。
　　
　　（2）数控设备和伺服系统
　　
　　数控车床与一般车床的首要区别就在于是否具有数控设备和伺服系统这两大部分。如果说，数控车床的检测设备相当于人的眼睛，那么，数控设备相当于人的大脑，伺服系统则相当于人的双手。这样，就不难看出这两大部分在数控车床中所处的重要位置了。
　　
　　a）数控设备
　　
　　数控设备的核心是计算机及其软件，它在数控车床中起“指挥”效果：数控设备接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动组织发出履行命令；在履行进程中，其驱动、检测等组织同时将有关信息反馈给数控设备，以便经处理后发出新的履行命令。
　　
　　b）伺服系统
　　
　　伺服系统准确地履行数控设备发出的命令，经过驱动电路和履行元件（如步进电机等），完结数控设备所要求的各种位移。
　　
　　2.数控车床的作业进程
　　　
　　（1）首先根据零件加工图样进行工艺剖析，确认加工计划、工艺参数和位移数据。
　　
　　（2）用规定的程序代码和格式规矩编写零件加工程序单；或用主动编程软件进行CAD/CAM作业，直接生成零件的加工程序文件。
　　
　　（3）将加工程序的内容以代码形式完好记录在信息介质（如穿孔带或磁带）上。
　　
　　（4）经过阅读机把信息介质上的代码转变为电信号，并输送给数控设备。由手工编写的程序，能够经过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，经过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。
　　
　　（5）数控设备将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出履行的命令。
　　
　　（6）伺服系统接到履行的信息指令后，立即驱动车床进给组织严厉按照指令的要求进行位移，使车床主动完结相应零件的加工。