由于
数控机床具有加工复杂形面零件能力强、适应多种加工对象(柔性强);加工质量、精度和加工效率高;适应
CAD/
CAM联网、适合制造加工信息集成管理;设备的利用率高、正常运行费用低,适应现代制造技术的发展等特点,因此,
数控机床已经被越来越多地被应用于制造业。特别是近期国家为实现产业结构调整,从传统的农业经济加快走向新型工业化的道路,就必须对制造业进行大规模技术改造,增强竞争能力。而这个过程急需一大批熟练掌握先进技术、工艺和技能的应用性人才,引起国家对职业教育的高度重视,在国内以至国外都相继建立了一大批数控人才培训基地,因此,如何既经济又合理地选择到适合本单位的数控设备,是一个综合性技术问题,结合自己的实践和体会,本文从如下几个方面予以叙述:
\~#\ [r_ x/<ow4C 一. 按加工零件种类选择基本机型:
CzV;{[?~; ) k/&,J3 1. 对回转体类(盘、套、轴、法兰)工件,直径600mm以下,一般选用卧式数控
车床。
%<kfW&_>w {v*4mT 2. 对回转体类(盘、套、轴、法兰)工件,直径600mm以上,一般选用立式数控
车床。
k5< n:dS +c_AAMe 3. 对复杂回转体类(盘、套、轴、法兰)工件,含定向型面加工,孔加工,一般选用卧式全功能数控
车床或车削中心。
o'lG9ePM| Z0&^(Fb 4. 对简单箱体类,异形类,型腔
模具工件,如果加工余量大(粗加工),而且以型面加工为主,一般选用数控
铣床。
zh) &6'S\ ~ n<|f 5. 对箱体类,异形类,型腔
模具工件,如果加工余量小(精加工),而且以单面孔系加工为主,工序集中的,一般选用立式
加工中心。
eP~3m :Ak^M~6a5 6. 对箱体类,异形类,型腔
模具工件,如果加工余量小(精加工),而且以多面孔系加工为主,工序集中且复杂的,一般选用卧式
加工中心。
Z`*V9 ).kU7;0 7. 对一些要求多轴联动加工要求,如四轴、五轴联动加工,必须对相应配套的
编程软件、测量手段等有全面考虑和安排。
-=lm`X<: W
$D 34( 二. 按生产效率选择基本配置:
9SeGkwec?$ .45wwouZkc 1. 产品的年生产纲领在1万件以下,且产品品种变化较多,一般选用手动装卡工件和
刀具,如果加工线速度变化范围较大,应该选用高低分档或多档变速结合的变频主轴。
K21Xx`XK -}m 2. 产品的年生产纲领在1万件以上,且产品品种固定,一般选用自动装卡工件和
刀具,如
车床选用液压卡盘,电动卡盘,多工位刀架,动力刀架,
加工中心选用直线导轨(20~25m/min),高速大功率主轴(10000~20000 r/min),专用自动
夹具或可换
夹具,大流量冲排屑装置等。
W,~*pyLdO eSoX|2g 三. 机床结构和配置对价格的影响:
W\[E Lx-%y'P 目前市面上的数控设备可谓琳琅满目,如何才能既经济又合理地选择到适合本单位的数控设备,一直是选型关注的重点。机床价格除了加工应用之外,在很大程度上由机床的基本结构来决定,主要应注意如下几个问题:
6Y [&1c8 k?h{6Qd 1. 机床防护装置:可分为全防护(双门),半防护(单门)和简单防护等,此选择影响到操作者的人身安全和使用环境。
O5du3[2x7a #xmiUN,| 2. 机床床座:可分为整体式和分件装配式,前者刚性和精度保持性较好,后者稍差。
?e-rwaW ANPG3^w 3. 主轴箱和主轴电机:主轴变速系统可分为机械手动变速(
车床,升降台
铣床),变频电机加机械手动2-3档调速,全变频电机调速和交流伺服电机调速,如何选择,应根据实际需要进行。
>> cW0I/` xLIyh7$t 4. 刀架(位):按驱动方式可分为步进和交流伺服,按控制方式可分为开环,半闭环和全闭环,这里,要特别注意
数控机床多轴联动的轴数,这对机床的结构和控制有至关重要的影响。另外,选择时还要注意
车床的刀位数及
加工中心的刀库数。
pW ~;B*hF IRM jL.q 5. 主要功能部件:主轴轴承精度,滚珠丝杠精度,滚珠丝杠轴承精度,滚珠丝杠的安装方式,其所能够达到的运动精度,必须重点关注。
DQhHU1 ;7Qe m& 6. 当机床加工精度要求很高时,应考虑加装光栅尺,形成全闭环控制(位置信号反馈),这样可以提高机床的定位精度和重复定位精度。
ZS:[ZehF d '2JMdbc 7. 其它功能:
CH+%q+I zpT{!V 8. 机床的外观和造型,油漆质量:机床生产厂家的设备状况,设计能力,加工工艺水平,外购产品供货渠道,质量保证体系,检测手段等,都会在产品上体现,必要时最好详细了解。
o,k#ft< 6iQqOAG 四. 按机床加工精度选择:
<;i&-, ~oOv/1v}, 典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择
数控机床的精度等级。
数控机床按精度可分为普通型和精密型,一般
数控机床精度检验项目都有20~30项,但其最有特征的项目是:
NTJ,U2 {;bec%pq0 1. 单轴定位精度
r;f\^hVy 2. 单轴重复定位精度
J>dj]1I 3. 两轴以上联动加工出试件的圆度(轨迹)
bY`Chb. 0D:uM$
i] 其中,一般的卧式数控
车床和数控
铣床均为普通型,其定位精度为0.020-0.030 mm左右,重复定位精度为0.010-0.015 mm左右。全功能数控
车床,车削中心,立式
加工中心和卧式
加工中心一般为精密型,其定位精度为0.008-0.010 mm左右,重复定位精度为0.003-0.005 mm左右,超精密型
数控机床用于特殊加工,其精度可达0.001mm以下。
,=!s;+lu{ F4(;O7j9 定位精度和重复定位精度综合反映了该轴各运动部件的综合精度。尤其是重复定位精度,它反映了该轴在行程内任意定位点的定位稳定性,这是衡量该轴能否稳定可靠工作的基本指标。目前数控系统中软件都有丰富的误差补偿功能,能够对进给传动链上各环节系统误差进行稳定的补偿。因此
数控机床的工作精度在某种意义上讲,依赖于数控系统的硬件和软件技术水平。
BCExhp Ge$&