按用途和結(jié)構(gòu)的不同,車床主要分為臥式車床和落地車床、立式車床、 轉(zhuǎn)塔車床、單軸自動(dòng)車床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床,如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。在所有車床中,以臥式車床應(yīng)用最為廣泛。臥式車床加工尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8~I(xiàn)T7,表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6μm。近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛運(yùn)用到機(jī)床制造業(yè),隨之出現(xiàn)了數(shù)控車床、車削加工中心等機(jī)電一體化的產(chǎn)品。
1.普通車床:加工對(duì)象廣,主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大,能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產(chǎn)效率低,適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。
2.轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床:具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產(chǎn)。
3.自動(dòng)車床:按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工,能自動(dòng)上下料,重復(fù)加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產(chǎn)。
4.多刀半自動(dòng)車床:有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環(huán)和軸類工件,其生產(chǎn)率比普通車床提高3~5倍。
5.仿形車床:能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)(見仿形機(jī)床),適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。
6.立式車床:主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,分單柱和雙柱兩大類。
7.鏟齒車床:在車削的同時(shí),刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng),用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。
8.專門化車床:加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。
9.聯(lián)合車床:主要用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件后還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有"一機(jī)多能"的特點(diǎn),適用于工程車、船舶或移動(dòng)修理站上的修配工作。
10.數(shù)控車床:數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息,控制機(jī)床按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的加工裝備,經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一,在中國制造業(yè)中,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來越廣泛,是一個(gè)企業(yè)綜合實(shí)力的體現(xiàn)。數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱,它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點(diǎn)于一身,是國內(nèi)使用量最大,覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床。
11.馬鞍車床:馬鞍車床在車頭箱處的左端床身為下沉狀,能夠容納直徑大的零件。車床的外形為兩頭高,中間低,形似馬鞍,所以稱為馬鞍車床。馬鞍車床適合加工徑向尺寸大,軸向尺寸小的零件,適于車削工件外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和公制、英制、模數(shù)、經(jīng)節(jié)螺紋,還可進(jìn)行鉆孔、鏜孔、鉸孔等工藝,特別適于單件、成批生產(chǎn)企業(yè)使用。馬鞍車床在馬鞍槽內(nèi)可加工較大直徑工件。機(jī)床導(dǎo)軌經(jīng)淬硬并精磨,操作方便可靠。車床具有功率大、轉(zhuǎn)速高,剛性強(qiáng)、精度高、噪音低等特點(diǎn)。
數(shù)控車床:
1,按加工工藝方法分類:金屬切削類數(shù)控機(jī)床、特種加工類數(shù)控機(jī)床、板材加工類數(shù)控機(jī)床。
(1)金屬切削類數(shù)控機(jī)床:與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制的,具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。
(2)特種加工類數(shù)控機(jī)床:除了切削加工數(shù)控機(jī)床以外,數(shù)控技術(shù)也大量用于數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。
(3)板材加工類數(shù)控機(jī)床:常見的應(yīng)用于金屬板材加工的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)等。近年來,其它機(jī)械設(shè)備中也大量采用了數(shù)控技術(shù),如數(shù)控多坐標(biāo)測量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)及工業(yè)機(jī)器人等。
2,按控制運(yùn)動(dòng)軌跡分類:點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床。
(1)點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床:點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床移動(dòng)部件只能實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定位,在移動(dòng)和定位過程中不進(jìn)行任何加工。
(2)直線控制數(shù)控機(jī)床:直線控制數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺(tái)以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度,沿著平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削加工,進(jìn)給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。
(3)輪廓控制數(shù)控機(jī)床:輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制,使合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo),而且能控制整個(gè)加工輪廓每一點(diǎn)的速度和位移,將工件加工成要求的輪廓形狀。
3,按驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類:開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、混合控制數(shù)控機(jī)床。
(1)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床:這類控制的數(shù)控機(jī)床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件,伺服驅(qū)動(dòng)部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后,驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,再經(jīng)過齒輪減速裝置帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn),通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移。移動(dòng)部件的移動(dòng)速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機(jī)床的信息流是單向的,即進(jìn)給脈沖發(fā)出去后,實(shí)際移動(dòng)值不再反饋回來,所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。
(2)閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床:閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床是在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位移進(jìn)行檢測,將測量的實(shí)際位移值反饋到數(shù)控裝置中,與輸入的指令位移值進(jìn)行比較,用差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制,使移動(dòng)部件按照實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件的精確運(yùn)動(dòng)和定位。
(3)半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床:半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床是在伺服電動(dòng)機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測移動(dòng)部件的實(shí)際位移,然后反饋到數(shù)控裝置中去,并對(duì)誤差進(jìn)行修正。
(4)混合控制數(shù)控機(jī)床:將以上三類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)結(jié)合起來,就形成了混合控制數(shù)控機(jī)床。混合控制數(shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床,因?yàn)榇笮突蛑匦蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度,其傳動(dòng)鏈慣量與力矩大,如果只采用全閉環(huán)控制,機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全部置于控制閉環(huán)中,閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜。