1.1 数控铣床/加工中心概述

1.1.1 数控机床的分类

数控机床是指采用数控技术进行控制的机床。根据其加工用途分类，数控机床主要有以下几种类型。

1．数控铣床

用于完成铣削加工或镗削加工的数控机床称为数控铣床。

1）立式数控铣床

立式数控铣床在数量上一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。从机床数控系统控制的坐标数量来看，目前三坐标数控立式铣床仍占大多数。一般可进行三坐标联动加工，但也有部分机床只能进行三个坐标中的任意两个坐标联动加工（常称为二轴半坐标加工）。此外，还有机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中的其中一个或二个轴作数控摆角运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。如图1-1所示为VMC40M型立式数控铣床。

2）卧式数控铣床

卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现四、五坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。如图1-2所示为TK6363B型卧式数控铣床。

3）龙门数控铣床

龙门数控铣床主轴可以在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。大型数控铣床，因为要考虑扩大行程、缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动式。如图1-3所示为ZK7432×80型龙门数控铣床，如图1-4所示为德国Edel公司生产的CyPort六轴龙门数控铣床。

2．数控加工中心

数控加工中心是指带有刀库（带有回转刀架的数控车床除外）和刀具自动交换装置（Automatic Tool Changer，ATC）的数控机床。通常所说的数控加工中心是指带有刀库和刀具自动交换装置的数控铣床。

加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀，自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件的装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂、精度要求较高、品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

1）卧式加工中心

卧式加工中心是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。如图1-5所示为TH6780型卧式数控加工中心。

2）立式加工中心

立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。如图1-6所示为VC600型立式数控加工中心。

3）龙门加工中心

龙门加工中心的主轴可以在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动，主要用于加工大型零件。如图1-7所示为VMC 3023型龙门加工中心。

3．数控车床

数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。它一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面、抛物面等。数控车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。

数控车床可分为卧式和立式两大类，卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。通常情况下，也将以车削加工为主并辅以铣削加工的数控车削中心归类为数控车床。如图1-8所示为CK6140型水平导轨的卧式数控车床，如图1-9所示为CK50型倾斜导轨的卧式数控车床。

4．数控钻床

数控钻床主要用于完成钻孔、攻丝等功能，有时也可完成简单的铣削功能。数控钻床是一种采用点位控制系统的数控机床，即控制刀具从一点到另一点的位置，而不控制刀具移动轨迹。如图1-10所示为ZK5140C型数控钻床。

5．数控磨床

数控磨床是利用CNC控制来完成磨削加工的机床，按功能分，有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、导轨磨床、仿形磨床、无心磨床等。如图1-11所示的MK1312型数控外圆磨床是加工多轴颈轴类零件的精密外圆磨床，该机床采用两轴联动数控系统，砂轮架进给和工作台移动均采用交流伺服电动机，滚珠丝杠驱动，通过两轴联动修整砂轮及自动补偿，工件尺寸精度在线自动测量予以精确保证，可实现半自动循环磨削。

6．数控电火花成型机床

数控电火花成型机床（即通常所说的电脉冲机床）是一种特种加工机床。它利用两个不同极性的电极在绝缘液体中产生的电蚀现象，去除材料而完成加工，对于形状复杂的模具及较难加工材料的加工有其特殊优势。电火花成型机床如图1-12所示。

7．数控线切割机床

数控线切割机床如图1-13所示，其工作原理与电火花成型机床相同，但其电极是电极丝（钼丝、铜丝等）和工件。

8．其他数控机床

数控机床除以上的几种常见类型外，还有数控刨床、数控冲床、数控激光加工机床、数控超声波加工机床等多种形式。