机床的布局对数控机床是十分重要的,它直接影响机床的结构和使用性能。数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局,全封闭或半封闭防护。随着控制技术和计算机技术的发展,现代数控机床的机械结构大大简化,制造维修都很方便,易于实现计算机辅助设计、制造和生产管理全面自动化。
1.数控车床的布局结构特点

数控车床布局形式
数控车床常用的结构布局形式主要有平床身、斜床身和立式床身三种。
水平床身的工艺性好,便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度,一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。从结构尺寸上看,刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长,从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。水平床身由于下部空间小,故排屑困难;但配上倾斜放置的滑板,和倾斜式导轨防护罩,这种布局形式一方面有水平床身工艺性好的特点,另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小,且排屑方便。
倾斜床身多采用30°、45°、60°、75°和90°(称为立式床身)角,常用的有45°、60°和75°角,倾斜角度太大会影响导轨的导向性及受力情况。
一般中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构。因为这种布局结构具有机床外形美观,占地面积小,易于排屑和冷却液的排流,便于操作者操作与观察,易于安装上下料机械手,实现全面自动化等特点。倾斜床身还有一个优点是可采用封闭截面整体结构,以提高床身的刚度。
由于水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板两种布局形式排屑容易,热铁屑不会堆积在导轨上,也便于安装自动排屑器;操作方便,易于安装机械手,以实现单机自动化;机床占地面积小,外形简洁、美观,容易实现封闭式防护。被中、小型数控车床普遍采用。
2.加工中心的布局结构特点
加工中心自1959年问世发展至今,出现了各种类型的加工中心,它们的布局形式随卧式和立式、工作台进给运动和主轴箱进给运动的不同而不同,但从总体来看,都是由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀系统、自动交换托盘系统和辅助系统等构成。

卧式加工中心布局形式
(1)卧式加工中心卧式加工中心通常采用移动式立柱,工作台不升降,T形床身。T形床身可以做成一体,这样剐度和精度保持性能比较好,当然其铸造和加工工艺性能差些。分离式T形床身铸造和加工工艺性能都大大改善,但连接部位要用定位键和专用定位销定位,并用大螺栓紧固以保证刚度和精度。
卧式加工中心的立柱普遍采用双立柱框架接结构形式,主轴箱在两立柱之间,沿导轨上下移动。这种结构附陛大、热对称性好、稳定性高。小型卧式加工中心多采用固定立柱式结构,其床身不大,且都是整体结构。
卧式加中各个串标方向的运动可由工作台移动或主轴移动来完成,也就是沿某一方向的运动可以由刀具固定,工件移动来完成,或者是由工件固定,刀具移动来完成。卧式加工中心一般具有三轴联动,三到四个运动坐标。常见的是三个直线坐标盖联动和一个回转坐标分度,它能够在一次装夹下完成四个面的加工,最适合加工箱体类零件。
(2)立式加工中心

立式加工中心布局形式
立式加工中心与卧式加工中心相比,结构简单,占地面积小,价格也便宜。中小型立式加工中心一般都采用固定立柱式,因为主轴箱吊在立柱一侧,通常采用方形截面框架结构、米字形或井字形筋板,以增强抗扭刚度,而且立柱是中空的,以放置主轴箱的平衡重。立式加工中心通常也有三个直线运动坐标,由溜板和工作台来实现平面上两个坐标轴的移动。
(3)五面加工中心五面加工中心也称万能加工中心或多坐标加工中心。此类加工中心是多轴联动控制,能进行卧、立切削加工,适用于复杂多面体零件的加工。