数控车床的工作原理和组成了解数控车床与普通车床相比所具有的加工特点。掌握数控车床的工作原理，各组成部分的性能和特点。了解车床数控系统所具有的基本功能和特殊功能。数控车床与普通车床相比更具特色如图1-1所示"口小肚大"的内成型面零件，不仅在普通车床上难以加工，并且还难以检测。采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度"加工由车床的数控功能即可方便地解决。对由非圆线或列表曲线（如流线型曲线）构成其旋转面的零件，各种非标准螺距的螺纹或变螺距螺纹等多种特殊螺旋类零件，以及表面粗糙度要求非常均匀、且Ra值又较小的变径表面类零件，都可通过车床数控系统所具有的同步运行及恒线速度等功能保证其精度要求。图1-1特殊内成型面零件复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01μm，表面粗糙度值可达Ra0.02μm，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。解说为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批工序特别复杂零件车削全过程的自动化。图1-2所示为在一台六轴控制的数控车床上，有同轴线的左右两个主轴和前后配置的两个刀架，并在一台数控系统的控制之下进行各种车削加工的示意图。其中，a图表示前后两个刀架同时车削左右主轴上的两个相同零件；b图表示其两个刀架分别车削两个主轴上的不同零件；c图表示在车床左端主轴（第一主轴C1）上装夹有待车削零件的坯件（棒料），先由前置刀架车出有复杂外（内）形轮廓的右端后，通过自动送料机构（图中未画出）将其半成品件连同棒料一起转送到右主轴（第二主轴C2）定位并装夹，然后由后置刀架按所需总长要求切断。这时切断后的棒料由自动送料机将其送回左主轴上的适当位置并夹紧，再重复前述零件右端外（内）形轮廓的左端，从而实现一个复杂零件全部车削过程的不间断加工，大大提高了加工效率。数控车床的控制原理数控车床的组成数控程序是数控车床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线或加工顺序、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。这样得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息，然后用标准的文字、数字和符号组成的数控代码，按规定的方法入格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行，或者在数控车床以外用自动编程计算机系统来完成，比较先进的数控车床，可以在数控装置上直接编程。程序必须存储在某种存储介质中，如纸带、磁带或磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。输入、输出装置CNC装置的数控系统图1-4数控装置硬件构成数控车床的进给伺服系统数控车床的位置检测装置机床本体图1—6基本结构形式的自动转位刀架a)四工位刀架b)转塔式刀架开环进给伺服系统半闭环进给伺服系统闭环进给伺服系统主轴功能多坐标控制功能用数控车床加工零件，一些典型的加工工序，如车削外圆、端面、圆锥面、镗孔、车螺纹等，所需完成的动作循环十分典型，将这些典型动作预先编好程序并存储在存储器中，用G代码进行指令。固定循环中的G代码指令的动作程序要比一般的G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。FANUC数控系统具有以下一些循环切削功能。（1）单一固定循环包括车削外圆、端面的矩形循环和圆锥面的固定循环。（2）多重复合循环多重复合循环的形式很多，该系统有以下一些循环功能。l外圆、端面的粗车循环这两种循环均针对成组轮廓的粗车而设置，进给路线也不同于单一的矩形或锥形，编程也比较复杂，其方法是在已编好精车加工路线的程序段之后，将有关精车余量、每次进给的切削深度和退刀量等参数设定后，就可实现其粗车循环。l固定形状的粗车循环这种循环加工的特点是，每次循环进给的路线形式（由精车路线提供）均固定不变，只改变其循环起点的位置。该循环功能适用于已经过铸造或模锻等基本形成的坯件粗车。l精车复合循环该循环加工的特点与固定形状的粗车循环相仿，但因适用于经粗车后的精车，故不需设定x和z轴方向的总退刀量及循环次数等参数，而仅需指定精车路线中各程序段的第一条和最后一条程序段的顺序号即可。l端面、钻孔复合循环这种循环功能用断续切削端面及钻孔，以利于刀具冷却或排屑。外圆、车槽复合循环该功能有于断续车削外圆或车外沟槽。例如用刀宽较小的车槽刀断续车削z向尺寸较宽的矩形外沟槽时，就可采用该循环功能。插补、辅助、刀具功能及补偿功能自动返回参考点功能该系统规定有刀具从当前位置快速返回至参考点位置功能，其指令为G28。该功能既适用于单坐标轴返回，又适用于x和z两个坐标轴同时