数控车床的常见结构 一、数控车床的现状 1. 床身和导轨 (1)床身 机床的床身是整个机床的基础支承件，是机床的主体，一般用来放置导轨、主轴箱等重 要部件。床身的结构对机床的布局有很大的影响。按照床身导轨面与水平面的相对位置，床 身有图1所示的5种布局形式。一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板 的居多，只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。平床身 工艺性好，易于加工制造。由于刀架水平放置，对提高刀架的运动精度有好处，但床身下部 空间小，排屑困难；刀架横滑板较长，加大了机床的宽度尺寸，影响外观。平床身斜滑板结 构，再配置上倾斜的导轨防护罩，这样既保持了平床身工艺性好的优点，床身宽度也不会太 大。斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛应用，是因为这种布局形式具有以 下特点： ☆ 容易实现机电一体化； ☆ 机床外形整齐、美观，占地面积小； ☆ 容易设置封闭式防护装置； ☆ 容易排屑和安装自动排屑器； ☆ 从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度； ☆ 宜人性好，便于操作； ☆ 便于安装机械手，实现单机自动化。 例如，宝鸡机床厂设计生产的 CJK6140H 系列简式数控车床采用的是平床身平滑板结 构；CK75系列全功能数控车床采用的是后斜床身斜滑板结构。而我们刚刚研制开发完成的 CK535D全功能数控倒置立式车床，采用的是直立床身直立滑板结构。该机床采用大功率内 藏式电主轴结构，主轴可沿X和Z轴移动，以实现自动上下料功能。该机床配置有自动回 转料库，从而实现单机自动化，同时该机床也很容易被加入生产线。 a)后斜床身-斜滑板 b)直立床身-直立滑板 c)sp; c) 平 床 身 - 平 滑 板 d)前斜床身-平滑板 e)平床身-斜滑板 图1 床身布局 (2)导轨 车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两种。 滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。但传统滑动导轨摩擦阻力大， 磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。目前，数控车床已不采用传统滑 动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。它们具有摩擦性 能良好和使用寿命长等特点。 导轨刚度的大小、制造是否简单、能否调整、摩擦损耗是否最小以及能否保持导轨的初 始精度，在很大程度上取决于导轨的横截面形状。车床滑动导轨的横截面形状常采用山形截 面和矩形截面。山形截面，如图2(a)所示。这种截面导轨导向精度高，导轨磨损后靠自重下 沉自动补偿。下导轨用凸形有利于排污物，但不易保存油液。矩形截面，如图2(b)所示。这 种截面导轨制造维修方便，承载能力大，新导轨导向精度高，但磨损后不能自动补偿，需用 镶条调节，影响导向精度。 a) 山形截面 b) 矩形截面 图2 导轨截面 宝鸡机床厂生产的CJK6140H 系列简式数控车床床身采用的是山形贴塑导轨，CK75系 列全功能数控车床采用的是矩形贴塑导轨。 滚动导轨的优点是摩擦系数小，动、静摩擦系数很接近，不会产生爬行现象，可以使用 油脂润滑。数控车床导轨的行程一般较长，因此滚动体必须循环。根据滚动体的不同，滚动 导轨可分为滚珠直线导轨和滚柱直线所示。后者的承载能力和刚度都比前者高， 但摩擦系数略大。宝鸡机床厂生产的CK75C系列全功能数控车床采用的是滚珠直线D全功能数控倒置立式车床X 向导轨采用的是滚柱直线导轨。 a) p; a) 滚珠直线导轨 b) 滚柱直线. 主轴变速系统 经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变 速。而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。目前， 3. 刀架系统 数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接 影响机床的切削性能和切削效率。在一定程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制 造技术水平。随着数控车床的不断发展，刀具结构形式也在不断翻新。 刀架是直接完成切削加工的执行部件，所以，刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度， 以承受粗加工时的切削抗力。由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，所以要求数 控车床选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证有较高的重复定位精度。此外，刀架 的设计还应满足换刀时间短、结构紧凑和安全可靠等

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