（數(shù)控加工）數(shù)控機(jī)床選型

由于數(shù)控機(jī)床具有加工復(fù)雜形面零件能力強(qiáng)、適應(yīng)多種加工對(duì)象（柔性強(qiáng)加工質(zhì)量、精常運(yùn)行費(fèi)用低，適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展等特點(diǎn)，因此，數(shù)控機(jī)床于制造業(yè)。特別是近期國家為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)道路，就必須對(duì)制造業(yè)進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。而這握先進(jìn)技術(shù)、工藝和技能的應(yīng)用性人才，引起國家對(duì)職業(yè)教育的高都相繼建立了壹大批數(shù)控人才培訓(xùn)基地，因此，如何既經(jīng)濟(jì)又合理控設(shè)備，是壹個(gè)綜合性技術(shù)問題，結(jié)合自己的實(shí)踐和體會(huì)，本文從如下幾個(gè)方面予以敘述：壹.按加工零件種類選擇基本機(jī)型：功能數(shù)控車床或車削中心。4.對(duì)簡(jiǎn)單箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量大（粗加工而且以型面加工為主，壹般選用數(shù)控銑床。5.對(duì)箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量?。ň庸ざ乙詥蚊婵紫导庸橹?，工序集中的，壹般選用立式加工中心。6.對(duì)箱體類，異形類，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為主，工序集中且復(fù)雜的，壹般選用臥式加工中心。7.對(duì)壹些要求多軸聯(lián)動(dòng)加工要求，如四軸、五軸聯(lián)動(dòng)加工，必須對(duì)相應(yīng)配套的編程軟件、測(cè)量手段等有全面考慮和安排。二.按生產(chǎn)效率選擇基本配置：1.產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)在1萬件以下，且產(chǎn)品品種變化較多，壹般選用手如果加工線速度變化范圍較大，應(yīng)該選用高低分檔或多檔變速結(jié)合的變頻主軸。2.產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)在1萬件之上，且產(chǎn)品品三.機(jī)床結(jié)構(gòu)和配置對(duì)價(jià)格的影響：1.機(jī)床防護(hù)裝置：可分為全防護(hù)（雙門半防護(hù)（單門）和簡(jiǎn)單防護(hù)等，此選擇影響到操作者的人身安全和使用環(huán)境。2.機(jī)床床座：可分為整體式和分件裝配式，前者剛性和精度保持性較好，后者稍差。3.主軸箱和主軸電機(jī)：主軸變速系統(tǒng)可分為機(jī)械手動(dòng)變速（車床，升降臺(tái)銑床變頻電機(jī)進(jìn)行。4.刀架（位按驅(qū)動(dòng)方式可分為步進(jìn)和交流伺服，按控制方式可分為開環(huán)，半閉環(huán)和全閉另外，選擇時(shí)仍要注意車床的刀位數(shù)及加工中心的刀庫數(shù)。其所能夠達(dá)到的運(yùn)動(dòng)精度，必須重點(diǎn)關(guān)注。6.當(dāng)機(jī)床加工精度要求很高時(shí)，應(yīng)考慮加裝光柵尺，形成全閉環(huán)控制（位置信號(hào)反饋這樣能夠提高機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度。7.其它功能：8.機(jī)床的外觀和造型，油漆質(zhì)量：機(jī)床生產(chǎn)廠家的設(shè)備狀況，設(shè)計(jì)能力，加工工藝水平，外購產(chǎn)品供貨渠道，質(zhì)量保證體系，檢測(cè)手段等，都會(huì)在產(chǎn)品上體現(xiàn)，必要時(shí)最好詳細(xì)了解。四.按機(jī)床加工精度選擇：1.單軸定位精度2.單軸重復(fù)定位精度3.倆軸之上聯(lián)動(dòng)加工出試件的圓度（軌跡）數(shù)控機(jī)床精度等級(jí)的選擇取決于典型零件的加工精度。壹般數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)項(xiàng)目都有出來試件的圓度。定位精度和重復(fù)定位精度綜合而重復(fù)定位精度則反映了該軸在行程內(nèi)任意定位靠工作的基本指標(biāo)。之上倆個(gè)指標(biāo)中，重復(fù)定位富的誤差補(bǔ)償功能，能對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈上各環(huán)節(jié)系和累計(jì)誤差能夠用螺距補(bǔ)償功能補(bǔ)償，進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向死區(qū)可用反向間隙補(bǔ)償來消除。但電控方面誤差補(bǔ)償功能不可能補(bǔ)償隨機(jī)誤差（度等因素變化產(chǎn)生的誤差它們往往隨著工作臺(tái)的負(fù)載大小、移動(dòng)距離長短、移動(dòng)定位速度的快慢等反映出不同的運(yùn)動(dòng)量損失。在壹些開環(huán)和半的機(jī)械驅(qū)動(dòng)元件，受各種偶然因素影響，也有相當(dāng)大的伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的指標(biāo)，評(píng)價(jià)指標(biāo)采用測(cè)量加工出的圓柱面的圓度。在數(shù)控銑床試切件中仍有銑斜方形四邊加工，這也是判的壹種方法。對(duì)于數(shù)控銑床，倆軸之上聯(lián)動(dòng)加工出來試要求較高的機(jī)床仍必須注意它的進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用半閉測(cè)元件的精度及穩(wěn)定性。如機(jī)床采用半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)方素影響，如傳動(dòng)鏈中滾珠絲杠受工作溫度變化造成絲杠移影響，使加工件的加工精度受到影響?？紤]到安裝夾具所需的空間。機(jī)床工作臺(tái)面尺寸和標(biāo)行程，這時(shí)必須要求零件上的加工區(qū)域處在承載能力，以及工件是否和機(jī)床換刀空間干涉、和控機(jī)床的主電機(jī)功率在同類規(guī)格機(jī)床上也能夠有各壹個(gè)側(cè)面也反映了切削剛性和機(jī)床整體剛度。在現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)在低速切削中扭矩受到限制，即調(diào)速電速輸出扭矩，必須采用大功率電機(jī)。所以同規(guī)格機(jī)床數(shù)控機(jī)床主軸電機(jī)比普通機(jī)床大幾倍。當(dāng)?shù)湫凸ぜ嫌写罅康牡退偌庸r(shí)，必須對(duì)機(jī)床的低速輸出扭矩進(jìn)行校核。目前數(shù)控系統(tǒng)中軟件都有豐富的誤差補(bǔ)償功定的補(bǔ)償。因此數(shù)控機(jī)床的工作精度在某種平。五.數(shù)控系統(tǒng)的選擇：統(tǒng)中多種功能的選擇。對(duì)用戶來說，有如對(duì)名牌系技術(shù)條件、同用戶單位使用的數(shù)控系統(tǒng)品牌相對(duì)集以用戶單位都愿意配置自己信得過或比較熟悉的數(shù)的系統(tǒng)，其性能的高，中，低檔水平差別很大，直求高水平、新系統(tǒng)，而應(yīng)以滿足主機(jī)性能為主，最求等。只有把握這壹點(diǎn)，才能滿足實(shí)際工作的需要，才能加工出合格的產(chǎn)品。謂琳瑯滿目，如何才能既經(jīng)濟(jì)又合理地選擇到適題。為此，我們就數(shù)控機(jī)床的選型問題向北京機(jī)型中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了全面的論述，限于篇幅，我們將分倆期刊載。進(jìn)行技術(shù)改造，而這幾部分內(nèi)容又是互為影響和制更新、維修、采購等的選擇上必須考慮到要在什么好的經(jīng)濟(jì)效果等問題。序加工、也可能用于全部工序加工。制造水平的高用什么方法和手段來加工，從而也決定了對(duì)使用設(shè)織和管理的依據(jù)。設(shè)備選擇的基本要求確定后仍要來選擇，針對(duì)大部分中小批量生產(chǎn)的制造企業(yè)，選已是發(fā)展趨勢(shì)。集成管理；設(shè)備的利用率高、正常運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。如何從品種繁多、價(jià)格昂貴的設(shè)備中選擇適用的用而且又能滿足企業(yè)以后的發(fā)展，如何正確、合術(shù)、售后技術(shù)服務(wù)等，使采購的設(shè)備能達(dá)到較好的投入比……這些問題都是廣大采購者必須考慮，且逐壹要處理好的問題。壹、確定典型加工工件“族”哪些零件、那些工序準(zhǔn)備用新的加工設(shè)備來完成，術(shù)把這些零件進(jìn)行分組歸類，確定準(zhǔn)備主要加工對(duì)件規(guī)格大小相差很多、零件形狀相差較大、各類零題，因此，要進(jìn)壹步選擇確定生產(chǎn)綱領(lǐng)又比較接近要求又可分普通級(jí)和精密級(jí)等。典型零件分類清楚了，基本加工設(shè)備也就比較明確了。包括對(duì)原工藝生產(chǎn)流程的變革、探索實(shí)現(xiàn)新工藝方法的流管理可行性、探索使用先進(jìn)刀具工裝大幅度提高生產(chǎn)最佳工藝制造流程。下面是幾個(gè)典型類零件的合理加工工藝?！钶S類零件：銑端面打中心孔→數(shù)控車床（粗加工）→數(shù)控磨床（）；☆法蘭和盤類件：數(shù)控車床（粗加工）→車削中心（精加工）；拋光或電腐蝕型面；☆板類零件：雙軸銑床或龍門銑床加工大平面→立式加工中心上加工各類孔；☆箱體零件：立式加工中心上加工底面→臥式加工中心上加工四周面各工藝面。(1)選擇最短的加工工藝流程。(2)數(shù)控機(jī)床有相當(dāng)大適應(yīng)性，但也不是萬能的，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，典型工件族中每壹種零件都有壹個(gè)經(jīng)濟(jì)批量，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)批量基礎(chǔ)上使用比較先進(jìn)的工藝手段。(3)盡量發(fā)揮機(jī)床的各種工藝特點(diǎn)，追求最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的綜合加工能力特長(多工序集中的工藝特點(diǎn))，應(yīng)在生產(chǎn)流程中配置最少的機(jī)床數(shù)量、最少的工藝裝備和夾具。(4)要考慮生產(chǎn)線或生產(chǎn)車間的各種設(shè)備能力的平衡。作為單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的選擇或壹條考慮各臺(tái)機(jī)床上工件轉(zhuǎn)序時(shí)工藝基準(zhǔn)的合理使用。(5)在安排數(shù)控加工工藝中經(jīng)常碰到的問題是工序集中和工藝加工漸精原則的矛盾。在數(shù)控機(jī)床的使用上，人們普遍采用將多工序集中在追求提高生產(chǎn)率，縮短零件加工周期，甚至希望工工夾具夾緊變形、熱處理要求時(shí)效等工藝因素和程加工。基本工藝準(zhǔn)則中對(duì)加工零件的逐步精化要求矛盾是數(shù)控加工工藝的重要內(nèi)容。(6)在對(duì)典型工件族工藝流程的安排中，應(yīng)妥善安排各臺(tái)機(jī)床和生產(chǎn)線的手工調(diào)整和檢要求。應(yīng)客觀考慮適當(dāng)采用手工調(diào)整來補(bǔ)充企業(yè)要力和設(shè)備水平確切定位。下，機(jī)型選擇就較明確了。例如，回轉(zhuǎn)體零件加工控磨床等；箱體的加工則應(yīng)以立式或臥式加工中心為主。求的前提下越簡(jiǎn)單越好。例如，車削中心和數(shù)控車加工規(guī)格的車削中心價(jià)格要比數(shù)控車床貴幾倍，如合理的。在加工型腔模具零件中，同規(guī)格的數(shù)控銑心，而固定壹把刀具長時(shí)間銑削的可選用數(shù)控銑床。轉(zhuǎn)體的大小。壹般情況下加工工件的輪廓尺寸應(yīng)在機(jī)用工作臺(tái)面比典型工件稍大壹些是出于安裝夾具考慮上確定了加工空間的大小。個(gè)別情況下也允許工件尺的加工區(qū)域處在行程范圍之內(nèi)，而且要考慮機(jī)床工作反映了機(jī)床的切削效率，從另壹個(gè)側(cè)面也反映了切甚至采用電主軸結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)在低速中扭矩受下降，為了確保低速輸出扭矩，就得采用大功率電普通機(jī)床大好幾倍。當(dāng)使用單位的壹些典型工件上的低速輸出扭矩進(jìn)行校核。輕型機(jī)床在價(jià)格上肯定具等因素綜合選擇機(jī)床?；蚋郊庸ぷ鴺?biāo)(U、V、W)等，目前機(jī)床市場(chǎng)上這些要求都能滿足，但機(jī)床價(jià)格會(huì)增長很多，測(cè)量手段等有全面考慮和安排。所示。軸各運(yùn)動(dòng)部件的綜合精度。尤其是重復(fù)定位精穩(wěn)定性，這是衡量該軸能否穩(wěn)定可*工作的基本指標(biāo)。目前數(shù)控系統(tǒng)中軟件都有豐富的彈性變形和接觸剛度等變化因素，它們往往隨位速度的快慢等反映出不同的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)量。在以后的機(jī)械驅(qū)動(dòng)元件，受各種偶然因素影響，長引起的工作臺(tái)實(shí)際定位位置漂移等?？傊瑐?！伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的指標(biāo)，評(píng)價(jià)精加工的立銑刀裝到機(jī)床主軸上，銑削放置在工柱面上有明顯銑刀振紋反映該機(jī)床插補(bǔ)速度不穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的倆個(gè)可控軸系統(tǒng)增益不匹配；在圓形表面痕跡（在連續(xù)切削運(yùn)動(dòng)中，在某壹位置停止進(jìn)去金屬的痕跡）時(shí)，反映該軸正反向間隙沒有調(diào)整好。工精度能力，所以是數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵技術(shù)指量方法和數(shù)據(jù)處理等有所不同，在各類數(shù)控機(jī)床樣本資料介法測(cè)出的定位精度往往比用其他標(biāo)準(zhǔn)測(cè)出的相差壹倍之上。精度，即對(duì)數(shù)控機(jī)床某壹可控軸行程中某壹個(gè)定為了真實(shí)反映這個(gè)定位點(diǎn)周圍壹組隨機(jī)分散的點(diǎn)范圍以內(nèi)。在德國VDI標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)規(guī)定5σ,將得到比這更大的誤差。因此，這壹重復(fù)定位精度次，和測(cè)距儀相連的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件就會(huì)處理出各標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。定位精度和該機(jī)床的幾何精度相匹配，精密低于同類的坐標(biāo)鏜床。足批量生產(chǎn)加工精度穩(wěn)定性要求。環(huán)性要受到壹些外界因素影響，例如，傳動(dòng)鏈中因工作溫給傳動(dòng)鏈的壹般結(jié)構(gòu)。在半閉環(huán)控制方式下，位置檢測(cè)軸向位置主要*壹端固定，另壹端能夠自由伸長，當(dāng)絲杠伸長時(shí)工作臺(tái)就壹個(gè)附加移動(dòng)量。在壹些新型中小數(shù)控機(jī)床上，采用減小導(dǎo)軌負(fù)荷（用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌）、提高絲杠制造精度、絲杠倆端加預(yù)拉伸和絲杠中心通恒溫油冷卻等措施，在精度。統(tǒng)中多種選擇功能的選擇。說技術(shù)成熟性好壹些，但對(duì)使用用戶應(yīng)另有要有較好的售后技術(shù)條件、在用戶單位使用的數(shù)和維修配件準(zhǔn)備，所以用戶單位都愿意配置自己信得過或比較熟悉的數(shù)控系統(tǒng)。命要長（不能選淘汰系統(tǒng)，否則使用幾年后將找不到維修備件）等。使用基本要求所需的數(shù)控系統(tǒng)選擇功能已由制造商要求等。床等，自動(dòng)交換裝置是這些設(shè)備的基本特征附件，它設(shè)備加工效率的基本部件，因此建議用戶應(yīng)在滿足使用格越小，刀柄規(guī)格也應(yīng)選小的，但小規(guī)格刀柄對(duì)加工近年來加工中心和數(shù)控銑床都向高速化方向發(fā)展機(jī)械手爪夾持的尺寸不壹樣，刀柄的拉緊釘尺經(jīng)擁有壹定數(shù)量數(shù)控機(jī)床的用戶或即將采購壹的、單壹標(biāo)準(zhǔn)的刀柄系列。間包含了舊刀具加工完畢離開加工區(qū)域到刀具交換完畢主軸上裝換刀時(shí)間壹般比臥式的短。換刀時(shí)間短意味著機(jī)床生產(chǎn)效率高。減慢。最大刀具直徑和長度主要受刀庫尺寸空間的限制。能滿足基本需要，壹般不宜選得太大，因?yàn)槿萘吭黾?，刀具管理也較為復(fù)雜。在單臺(tái)機(jī)床使用中的工藝資料對(duì)刀庫進(jìn)行壹次清理，刀庫中無關(guān)的易出現(xiàn)人為的差錯(cuò)。所以用戶壹般應(yīng)根據(jù)典型工定刀庫的容量。如果不是按柔性加工單元或柔性種工件壹次裝夾所需的全部刀柄數(shù)量作為選擇依大容量的刀庫，此時(shí)應(yīng)增加相應(yīng)的刀具管理措2.刀柄和刀具的選擇的JT等。數(shù)控機(jī)床加工工件最終要*的是時(shí)提供給機(jī)械手的夾持部位等都要*刀柄來解決，所以選擇刀具實(shí)質(zhì)上是包括刃具和刀柄的配置。刃具選擇取決于加工工藝要求，刃具確定后刀柄。當(dāng)下有壹部分刀柄本身也配置專用的刃具，都已標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)化生產(chǎn)廠供貨，機(jī)床用戶要根選擇的范圍很廣，但選多了將加大投資，選少了將影響機(jī)床的開動(dòng)率，所以應(yīng)慎重對(duì)待。,必須考慮工件有足夠數(shù)量時(shí)才經(jīng)濟(jì)。樣本）。作臺(tái)以外，主要用柔性制造單元配置。雙交換及附件。選擇原則是：全面配置，充分發(fā)揮主價(jià)格增加不多，但對(duì)使用帶來很多方便的，應(yīng)后能立即投入使用，切忌花幾十萬元甚至幾百或幾百元的附件而長期不能使用的情況的發(fā)生。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)選擇功能應(yīng)以實(shí)用為主，不壹定選太多，尤其是納入批量生產(chǎn)線中的設(shè)應(yīng)越簡(jiǎn)單越好，對(duì)多品種、小批量生產(chǎn)方式的機(jī)床 序編制速度，但費(fèi)用也要相應(yīng)增加。另壹種配置方案是簡(jiǎn)化配置數(shù)控系統(tǒng)程序編制的功能，然后花幾分鐘時(shí)間，送入數(shù)控系統(tǒng)，這樣做能進(jìn)壹步提高機(jī)床開動(dòng)率。在提高加工質(zhì)量和工作可*性上也發(fā)展了許多附件，如自動(dòng)測(cè)量裝置、接觸式測(cè)頭及相應(yīng)測(cè)量軟件、刀具長度和磨損檢測(cè)、機(jī)床熱變后在現(xiàn)場(chǎng)使用要求和工藝要求而定，例如，考密封防護(hù)罩、大流量淋浴式冷卻方式、紙質(zhì)冷