数控机床结构(数控机床结构分析)

　　机械公社www.jx-gs.com整理了几种典型加工中心结构。加工中心是典型的数控机床，立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面，主要应用机械加工行业。有以下几种结构：

　　1. 固定立柱式加工中心（工作台运动，立柱固定型结构）

　　固定立柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心，工作台为十字结构，也有机床行业称为：C型机。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75％左右，大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统的普及型立式加工中心，按工作台运动方向分为两种。此类机床具有以下优点 ：

　　A、机床成本低，设计、制造容易。

　　B、快速实现批量化生产。

　　C、机床的立柱部件、主轴箱部件刚性好；在切削过程中，主轴箱部件振动小。

　　1.1十字滑台结构（工作台有两个方向运动）

　　机床结构见下图1。立柱固定在底座上，鞍座带着工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，工作台在鞍座上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。

　　1.2其它结构（工作台有一个方向运动）

　　机床结构见图2。立柱固定在底座上，工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z方向）运动。

　　2. 动柱式结构（即工作台固定，立柱运动型结构）

　　动柱式立式加工中心，又名固定工作台式立式加工中心，此类机床属于中档的立式加工中心，此类机床具有以下优点 ：

　　A、和传统的移动工作台式结构相比，由于三轴运动部件的负载惯量不变，在计算伺服增益、加减速时间常数时可以针对每个轴的运动惯量进行精确的优化；有效避免了动工作台式产品在负载重量小时响应过冲、负载重量大时响应迟缓的问题，并且避免了由以上问题带来的对加工精度不利的影响。最大的优点是此类机床可以加工重量很大的工件。

　　B、由于工作台不移动，和同规格的动工作台式结构的产品相比，工作台上可以放置更大的工件和异形工件，而不必担心工件会和机床的其它部分发生干涉。另外，对于重心位置不正的零件也可以顺利地实现高精度加工。

　　C、由于X轴运动完全由立柱的移动来实现，立柱在底座上的运动不会在X轴行程的两端产生运动部件悬伸的情况，保证了运动部件在X轴全行程上受力情况不发生变化，因而使机床具有更好的精度和刚性。 另外，固定的工作台使得操作者更容易靠近，装卸工件的操作更加容易和省力，操作的宜人性有十分明显的提高。

　　机床结构见上图3。工作台固定在底座上，鞍座带着立柱在底座上做左右方向（X方向）运动，立柱在鞍座上做前后方向（Y方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。此类机床因为立柱做两个方向运动，又称为全动柱立式加工中心。

　　3. 小型龙门式结构（见图4）、框中框结构（见图5）

机床结构图4，机床立柱固定在底座上，工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，主轴箱在鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z 立柱方向）运动。

机床结构图5，机床的框架式立柱固定在底座上，鞍座带着工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，工作台在鞍座上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。

　　此类机床具有以下优点 ：

　　A、由于龙门型的结构，机床刚性好，精度高。

　　B、主轴箱部件不悬伸，加工时不承受弯矩造成的变形。

　　C、图5所示的框中框结构，机床可以做到高速加工，高速定位。

　　D、图5所示的框中框结构，可以做到重心驱动。即双丝杠驱动的合力通过了移动部件的重心，是近年来高速、高精度加工的重大突破。（Y／Z轴双丝杠驱动）。

　　立式加工中心优点：装夹工件方便，便于操作，易于观察加工情况，结构简单，占地面积小，价格相对较低，应用广泛。

　　缺点：但加工时切屑不易排除，且受立柱高度和换刀装置的限制，加工范围限制较大。立式加工中心的