数控车床编程与操作

数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，能够通过程序控

制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，而近年来研制

出的数控车削中心和数控车铣中心，使得在一次装夹中可以完成更多得加工工序，提高了加工质量和生产效

率，因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。

4.1.2 数控车床的组成

数控车床由床身、主轴箱、刀架进给系统、冷却润滑系统及数控系统组成。与普通车床所不同的是数控车床的进

给系统与普通车床有质的区别，它没有传统的走刀箱溜板箱和挂轮架，而是直接用伺服电机或步进电机通过

滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现进给运动。数控系统由

NC 单元及输入输出模块，操作面板组成。

1.数控车床的机械构成

从机械结构上看，数控车床还没有脱离普通车床的结构形式，即由床身、主轴箱、刀架进给系统，液压、冷却、

润滑系统等部分组成。与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，它没有传统的走

刀箱、溜板箱和挂轮架，而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现运动，因而大大简化了进

给系统的结构。由于要实现

CNC，因此，数控车床要有 CNC 装置电器控制和 CRT 操作面板。图 4-1 所示为数

控车床构成的各部分及其名称。

图

4-1 数控车床的构成(1)主轴箱图 4-2 为数控车床主轴箱的构造，主轴伺服电机的旋转通过皮带轮送刀主轴

箱内的变速齿轮，以此来确定主轴的特定转速。在主轴箱的前后装有夹紧卡盘，可将工件装夹在此。

图

4-2 数控车床主轴箱的构造(2)主轴伺服电机主轴伺服电机有交流和直流。直流伺服电机可靠性高，容易在

宽范围内控制转矩和速度，因此被广泛使用，然而，近年来小型、高速度、更可靠的交流伺服电机作为电机控

制技术的发展成果越来越多地被人们利用起来。

(3)夹紧装置这套装置通过液压自动控制卡爪的开/合。

(4)往复拖板在往复拖板上装有刀架，刀具可以通过拖板实现主轴的方向定位和移动，从而同 Z 轴伺服电机

共同完成长度方向的切削。

(5)刀架此装置可以固定刀具和索引刀具，使刀具在与主轴垂直方向上定位，并同 Z 轴伺服电机共同完成截

面方向的切削，如图

4-3 所示为刀架结构。

(6)控制面板控制面板包括 CRT 操作面板(执行 NC 数据的输入/输出)和机床操作面板(执行机床的手动操作)。

图

4-3 刀架结构 2.数控系统

数控车床的数控系统是由

CNC 装置、输入/输出设备、可编程控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给驱动装置以及

位置测量系统等几部分组成

,如图 4-4 所示。