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置、箱中箱等形式。
( 2) 虚拟Y轴。如图5所示，刀架运动方向与X运动方向有一固定夹角d，双向运动合成后产生y向运动。虚拟Y轴可单独使用，也可与其他轴实现插补联动，但Y轴行程有限，受整机结构限制较大。
图1-6虚拟Y轴 2.5 切削系统
根据加工对象的特点及复杂性，车削中心可采用不同的切削系统，主要有刀盘式动力刀架、集中式多功能立柱、交换式刀具单元，需综合衡量机床、 工件、切削系统等多方面因素才能组合出最优加工方案。
( 1) 刀盘式动力刀架。刀盘可安装车刀座、动力刀具，刀具柄部接口标准主要采用DIN69880，安装位有8～12个。动力传递接口主要有DINl 809、DI N5480、DI N5482等型式。刀具由伺服电动机驱动，采用各种动力刀具后，可满足车、铣、钻、铣、铰孔、攻丝、磨削等加工。刀盘式动力刀架常与虚拟Y轴结合，可满足小范围的加工。如图6所示。
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图1-7 刀盘式动力刀架
( 2) 集中式多功能立柱。与镗铣床的立柱结构不同，集中式多功能立柱采用模块化设计，可根据不同要求，安装车刀架模块、刀板模块、镗削模块、磨削模块、铣削模块，也可安装双摆角数控万能铣头。
立柱采用B轴动力回转结构、Y轴结构产生旋转运动及直线运动，使刀具相对工件轴线到达所需角度和高度。
( 3) 交换式切削单元。各种切削单元固定于床身一侧，大拖板上布置有交换装置，当需要某种切削功能时，大拖板自动移至相应切削单元位置，通过交换机构交换该切削单元并自动锁紧，以实现交换的全自动化。
3. 发展趋势
经过30余年的发展，我国车削中心技术逐步发展成熟，主要发展趋势如下。( 1) 机床配置多样化。受行业发展不一的影响，用户对零件加工的精度、效率及成本等的要求多样，因此需要重视大重型车削中心功能与价格的合理匹配关系，以解决售价昂贵的问题。
根据用户的不同要求，选择适合的关键结构和配置组合成具有不同侧重点的车削中心。若加工能力不强，效率要求不高，尺寸范围不大，可选用复合C，轴+机械预载双齿轮消隙Z轴+刀盘式动力刀架+模块式角度可变动力刀具+虚拟Y轴型式，采用手动换刀；反之，可选用双驱独立Cr 轴+双电动机预载消隙Z轴+数控B轴+集中式多功能立柱+实Y轴形式+刀库型式。
( 2) 工艺范围更灵活。通过增加新型功能模块，扩展了更多加工、检测方法，如滚齿轮、多轴车削等，可以使复杂零件的所有加工真正做到完整、统一。
( 3) 加工效率更高。通过优化总体布局，改进功能组合，以达到效率的提高。如采用双
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拖板、双刀具系统，把车削功能以及其他功能分别布置于不同拖板上，达到发挥各模块最大加工能力的目的。
( 4) 加工零件大型化，结构复杂化。大型零件的调整、安装受到工件质量、结构的严格限制，非常不便，而大重型车削中心可以减少上述过程的操作难度和时间，工件愈大这种优势愈明显；因此，目前车削中心正向大型化发展。
（5）作为机、电、液、气紧密集成的高端复杂装备，近年来通过引进技术、消化创新、集成创新和原始创新等方式，已掌握部分关键技术。国产大重型车削中心在稳定性、复合性能、精度、环保、数控技术、智能化及效率上已达到较高的水平，但与已历经几代技术发展的进口设备相比还有一定差距。针对我国工业基础薄弱的情况，国产大重型车削中心要达到国际先进水平就必须持续跟进，在机床结构、温度、震动控制、噪声控制、动态控制及数控应用等方面不断研发改进，使国产大重型车削中心技术不得到提高，带动我国高档数控装备达到新的提升。
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第二章 典型零件数控编程
1.任务分析
本设计要求操作人员根据如图1所示的零件图，通过图样分析、工艺分析、加工用量的选择、程序的编制完成工件的仿真加工。
图2-1 零件图
1.工件表面去毛倒棱
2.加工表面粗糙度侧平面及孔Ra1.6μm.底平面为Ra3.2μm 3.材料45钢
图2-2 立体图
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2图样分析
在图样分析中，首先要正确分析零件图，确定零件的加工部位与顺序，并根据零件图的技术要求，分析零件的形状、基准面、尺寸公差和粗糙度要求等。 2.1图面分析
如图1-1所示的零件是典型的方圆结合类零件，通过对此零件图的分析可知道：此零件的外轮廓圆台、正方圆弧凸台、三角凸台。虽然该零件轨迹曲线不太复杂，但有着严格的几何精度要求，必须保证其尺寸精度和几何精度，所以加工难度较大。
2.2精度分析
(1)尺寸精度 如图1所示的零件中精度要求较高的尺寸主要有六边形和整圆尺寸的加工误差为0.04mm
对于尺寸精度要求，主要通过加工过程中的精确对刀，正确选用刀具的磨损量和正确选用合适的加工工艺等措施来保证。
（2）形位精度 如图1所示的零件中主要的形位精度有四方体、六方体、整圆相对于外形中心线的对称度，加工表面相对于工件底平面的平行度等。
对于形位精度的要求，在对刀精确的情况下，主要通过工件在夹具中的正确安装等措施来保障。
（3）表面粗糙度 如图1所示的零件中，所加工表面底面的表面粗糙度R3.2μm，所加工表面侧平面和孔的表面粗糙度要求均为R1.6μm。
对于表面粗糙度要求，主要通过选用正确的粗、精加工路线，选用合适的切削用量等措施来保证。加工完成后需要进行清根操作，同时还要对整个零件进行手动去毛倒棱，自检自查。
3.工艺分析及处理
数控铣削加工工艺的实质，就是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上，对数控铣削的机床选择、毛坯选择、加工方法、装夹方式、切削加工进给路线、刀具选择以及切削用量等工艺内容进行正确而合理的选择。
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