排刀式刀架一般用于小型数控车床,其各种刀具排列并夹持在可移动的滑板上,换刀时可实现自动定位。
转塔式刀架也称刀塔或刀台,转塔式刀架有立式和卧式两种结构形式。转塔式刀架具有多刀位自动定位装置,通过转塔头的旋转、分度和定位来实现机床的自动换刀动作。转塔式刀架应分度准确、定位可靠、重复定位精度高、转位速度快、夹紧刚性好,以保证数控车床的高精度和高效率。转塔式刀架的刀位数最多可达12工位。转塔式刀架的布局形式有两种,一种是回转轴垂直于机床主轴,适合于加工盘类零件;另一种是回转轴平行于机床主轴,适合于加工轴类零件。
四坐标控制的数控车床,其床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架,故称为双刀架四坐标数控车床。其中,每个刀架的切削进给量是分别控制的,因此两刀架可以同时切削同工件的不同部位,既扩大了加工范围,又提高了工作效率。四坐标数控车床的结构复杂,且需要配置专门的数控系统,实现对两个刀架的独立控制。这种数控车床适用于加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批量较大的零件。
数控车床的种类繁多,按机床的功能不同可分为经济型数控车床、全功能数控车床、车削加工中心等;按主轴的配置形式不同可分为卧式数控车床和立式数控车床;按数控系统控制的轴数不同可分为两轴控制的数控车床和四轴控制的数控车床,其中四轴控制的数控车床即是上面谈到的双刀架独立控制的数控车床。
数控车床的主轴有手动调速、手动换挡无级调速(手动有级换挡,挡内无级调速)及无级调速三种形式。数控车床的主轴一般通过同步齿形带联结有一个主轴旋转编码器,用于检测主轴的运动信号,一方面可以实现主轴调速的数字反馈,另一方面也可用于进给运动的精确控制,实现车螺纹时主轴转速与刀架移动之间的精确运动关系。数控车床的主轴根据需要可配备液压卡盘,实现自动化程度较高的工件夹紧与松开的动作。
数控车床的进给传动系统是控制x、z坐标轴精确移动的主要组成部分,其与普通车床相比有很大的不同。数控车床的进给系统每一坐标轴有一个电机为动力,通过高精度的滚珠丝杠螺母传动副将旋转运动转化为刀架的直线运动。
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