數(shù)控機床選型點滴
2008-01-03 13:31:09
由于數(shù)控機床具有加工復雜形面零件能力強、適應多種加工對象（柔性強）；加工質(zhì)量、精度和加工效率高；適應CAD/CAM聯(lián)網(wǎng)、適合制造加工信息集成管理；設備的利用率高、正常運行費用低，適應現(xiàn)代制造技術的發(fā)展等特點，因此，數(shù)控機床已經(jīng)被越來越多地被應用于制造業(yè)。特別是近期國家為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟加快走向新型工業(yè)化的道路，就必須對制造業(yè)進行大規(guī)模技術改造，增強競爭能力。而這個過程急需一大批熟練掌握先進技術、工藝和技能的應用性人才，引起國家對職業(yè)教育的高度重視，在國內(nèi)以至國外都相繼建立了一大批數(shù)控人才培訓基地，因此，如何既經(jīng)濟又合理地選擇到適合本單位的數(shù)控設備，是一個綜合性技術問題，結合自己的實踐和體會，本文從如下幾個方面予以敘述：
一. 按加工零件種類選擇基本機型：
1. 對回轉體類（盤、套、軸、法蘭）工件，直徑600mm以下，一般選用臥式數(shù)控車床。
2. 對回轉體類（盤、套、軸、法蘭）工件，直徑600mm以上，一般選用立式數(shù)控車床。
3. 對復雜回轉體類（盤、套、軸、法蘭）工件，含定向型面加工，孔加工，一般選用臥式全功能數(shù)控車床或車削中心。
4. 對簡單箱體類，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，一般選用數(shù)控銑床。
5. 對箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量?。ň庸ぃ?，而且以單面孔系加工為主，工序集中的，一般選用立式加工中心。
6. 對箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量?。ň庸ぃ乙远嗝婵紫导庸橹?，工序集中且復雜的，一般選用臥式加工中心。
7. 對一些要求多軸聯(lián)動加工要求，如四軸、五軸聯(lián)動加工，必須對相應配套的編程軟件、測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)綱領在1萬件以下，且產(chǎn)品品種變化較多，一般選用手動裝卡工件和刀具，如果加工線速度變化范圍較大，應該選用高低分檔或多檔變速結合的變頻主軸。
2. 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領在1萬件以上，且產(chǎn)品品種固定，一般選用自動裝卡工件和刀具，如車床選用液壓卡盤，電動卡盤，多工位刀架，動力刀架，加工中心選用直線導軌（20～25m/min），高速大功率主軸(10000～20000 r/min)，專用自動夾具或可換夾具，大流量沖排屑裝置等。
三. 機床結構和配置對價格的影響：
目前市面上的數(shù)控設備可謂琳瑯滿目，如何才能既經(jīng)濟又合理地選擇到適合本單位的數(shù)控設備，一直是選型關注的重點。機床價格除了加工應用之外，在很大程度上由機床的基本結構來決定，主要應注意如下幾個問題：
1. 機床防護裝置：可分為全防護（雙門），半防護（單門）和簡單防護等，此選擇影響到操作者的人身安全和使用環(huán)境。
2. 機床床座：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：主軸變速系統(tǒng)可分為機械手動變速（車床，升降臺銑床），變頻電機加機械手動2-3檔調(diào)速，全變頻電機調(diào)速和交流伺服電機調(diào)速，如何選擇，應根據(jù)實際需要進行。
4. 刀架（位）：按驅(qū)動方式可分為步進和交流伺服，按控制方式可分為開環(huán)，半閉環(huán)和全閉環(huán)，這里，要特別注意數(shù)控機床多軸聯(lián)動的軸數(shù)，這對機床的結構和控制有至關重要的影響。另外，選擇時還要注意車床的刀位數(shù)及加工中心的刀庫數(shù)。
5. 主要功能部件：主軸軸承精度，滾珠絲杠精度，滾珠絲杠軸承精度，滾珠絲杠的安裝方式，其所能夠達到的運動精度，必須重點關注。
6. 當機床加工精度要求很高時，應考慮加裝光柵尺，形成全閉環(huán)控制（位置信號反饋），這樣可以提高機床的定位精度和重復定位精度。
7. 其它功能：
8. 機床的外觀和造型，油漆質(zhì)量：機床生產(chǎn)廠家的設備狀況，設計能力，加工工藝水平，外購產(chǎn)品供貨渠道，質(zhì)量保證體系，檢測手段等，都會在產(chǎn)品上體現(xiàn)，必要時最好詳細了解。
四. 按機床加工精度選擇：
典型零件的關鍵部位加工精度要求決定了選擇數(shù)控機床的精度等級。數(shù)控機床按精度可分為普通型和精密型，一般數(shù)控機床精度檢驗項目都有20～30項，但其最有特征的項目是：
1. 單軸定位精度
2. 單軸重復定位精度
3. 兩軸以上聯(lián)動加工出試件的圓度（軌跡）
其中，一般的臥式數(shù)控車床和數(shù)控銑床均為普通型，其定位精度為0.020-0.030 mm左右，重復定位精度為0.010-0.015 mm左右。全功能數(shù)控車床，車削中心，立式加工中心和臥式加工中心一般為精密型，其定位精度為0.008-0.010 mm左右，重復定位精度為0.003-0.005 mm左右，超精密型數(shù)控機床用于特殊加工，其精度可達0.001mm以下。
定位精度和重復定位精度綜合反映了該軸各運動部件的綜合精度。尤其是重復定位精度，它反映了該軸在行程內(nèi)任意定位點的定位穩(wěn)定性，這是衡量該
