1.结构布局

主轴轴线垂直布置、工件绕垂直轴回转的数控车床称为立式数控车床，简称数控立车。立式数控车床的结构稳定、工作台承载能力强、加工直径大、零件装卸方便，故可用于大中型零件的车削加工。

普通立车的基本结构布局有图3.1-7所示的单立柱（单柱立车）和双立柱（双柱立车）两种，机床主要部件及其作用如下。

（1）床身和底座

床身和底座用来支承立柱和工作台。小规格立车的床身和底座通常制成一体，以方便安装、运输；中大型机床的床身、立柱、底座则采用分离式结构，便于加工制造。

（2）工作台和卡盘

立车的加工范围通常较大，小型立车的工件安装一般使用大规格卡盘，而中大型立车则需要采用回转工作台。回转工作台相当于一个大型卡盘，它安装在底座上，台面安装有可径向和轴向调节的卡爪，用以安装和固定工件。卡盘和工作台可在主电动机的驱动下进行旋转主运动。

图3.1-7 普通立车的结构布局

a）单柱 b）双柱

（3）立柱和顶梁

立柱是横梁的支承和导向部件，立柱上的导轨可为横梁的上下运动提供导向。单柱立车采用宽立柱结构，两侧都加工有导轨，其中一侧为主导轨，另一侧为辅助支承导轨。双柱立车的两侧安装有对称立柱，两立柱通过顶梁连接成龙门框架，以增强机床刚性、保证两侧立柱的平行和对称。

（4）横梁和滑座

立车类似于一台直立的卧式车床，它同样需要有作轴向进给运动的拖板和径向运动的滑座。小型立车的径向行程较小，拖板有时仍称床鞍；中大型立车的径向行程大，拖板需要横跨立柱，故称横梁，床鞍或横梁是刀架径向运动的导向和支承部件，它们可在立柱的导轨上升降。由于横梁的重量重、运动速度慢，故多用于刀架轴向位置的大范围调整，其切削加工进给通过滑枕实现。立车的滑座可在横梁导轨上水平运动，实现刀架的径向进给。

（5）刀架和滑枕

小型立车的刀架固定在滑座上，机床无滑枕，其轴向进给通过床鞍的移动实现。中大型立车的轴向切削进给利用滑枕实现，滑枕安装在横梁的滑座上，刀架安装在滑枕上，车削刀具安装在刀架上；滑枕可在滑座上进行上下运动，以加工内外圆。(www.daowen.com)

双柱立车通常安装有主辅两个主刀架，其作用相同，需要时两刀架也可同时工作，进行不同部位的加工。单柱立车的副刀架一般为侧刀架，它可沿立柱的导轨升降，以加工大直径内外圆，或进行小范围径向运动，车削大直径端面。

机床工作时，主电动机通过主变速箱驱动工作台和工件旋转，然后利用主辅刀的径向或轴向移动，实现端面或内外圆的车削加工。由于立车的工作台回转直径大、工作台和工件的重量重，其主轴的转速通常较低。

数控立车同样有单柱和双柱两种基本结构。单柱数控立车的结构与普通立车类似，双柱数控立车的结构有所差异，两种数控立车的主要特点和适用范围如下。

2.数控立车

单柱数控立车的外形一般如图3.1-8a所示，其结构和普通立车基本相同，为了方便安装和运输，机床通常采用一体型结构，并带有全封闭防护罩。

单柱数控立车的横梁同样可在立柱上进行升降运动，用来进行轴向加工行程的大范围调整。机床的刀架安装在滑枕下部，刀具的径向切削进给运动通过滑座在横梁上的左右移动实现，轴向切削进给运动通过滑座上的滑枕上下移动实现。单柱数控立车一般使用大型卡盘，它直接安装在底座上，台面安装有可径向和轴向调节的卡爪，用以安装和固定工件。卡盘可在主轴电动机的驱动下作旋转主运动，实现车削加工。

图3.1-8 数控立车

a）单柱 b）双柱

双柱数控立车的外形一般如图3.1-8b所示，机床的两侧安装有对称立柱，两立柱通过顶梁连接成龙门框架，以增强机床刚性、保证两侧立柱的平行和对称。双柱立车的横梁同样可在立柱上做升降运动，以大范围调整轴向行程。双柱数控立车一般只有一个滑座，其刀架为外置，其自动换刀需要通过机械手实现。双柱立车的体积大、重量重，为了便于加工制造和运输，其床身、立柱、底座则通常采用分离型结构。

3.立式车铣复合加工机床

在立式数控车床基础上发展起来的车铣复合加工机床如图3.1-9所示，这种机床的结构布局与龙门加工中心非常类似，机床一般采用双柱、横梁可升降的基本结构。

机床的回转工作台一般安装在可进行X轴运动的大型矩形工作台上；机床刀架的结构和功能类似于镗铣加工机床的主轴，故通常称之为主轴；刀库一般置于机床侧面，通常采用主轴直接取刀或机械手换刀方式换刀。

当机床用于车削加工时，主轴上安装车刀，主轴在指定的角度定位并夹紧，回转工作台切换到速度控制模式，这样，便可通过X轴或Y轴的运动，进行回转体工件的外圆、端面车削加工。机床进行镗铣加工时，主轴上安装镗铣刀具，刀具在主电动机驱动下旋转，工作台切换到C轴位置控制模式，这样便可利用X、Y、Z、C轴的切削进给运动，进行镗铣加工。

立式车铣复合加工中心的坐标轴行程大、加工范围宽，机床结构刚性好，动力刀具的主轴转速高，因此，这是一种真正具备车铣加工能力的大型复合加工机床。