數(shù)控機(jī)床的選用

數(shù)控散人

' e$ O" p7 g0 t7 O. B  y* m作為一名數(shù)控技術(shù)人員,，在設(shè)備的選用和配備上要有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),，能為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的投資決策提供技術(shù)支持。特別是在數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的今天,，全面地了解市場和技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向，考慮企業(yè)的技術(shù)要求和投資力度，全面衡量設(shè)備的工藝加工能力等是選好數(shù)控設(shè)備的重要環(huán)節(jié),。具體地講，應(yīng)在認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上,，先將在數(shù)控設(shè)備上加工的工件進(jìn)行分類,，分類時(shí)要注意結(jié)構(gòu)相似性原則，同時(shí)還要考慮零件的尺寸,、重量,、加工精度要求等，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮數(shù)控設(shè)備的選用,。
1. 機(jī)床的工藝范圍
" z  ?* ]. j6 g& \( J: b+ f大多數(shù)工件可以用二軸半聯(lián)動(dòng)的機(jī)床來加工,，有些工件需要用三軸、四軸甚至五軸聯(lián)動(dòng)加工,。機(jī)床聯(lián)動(dòng)功能的冗余是極大的浪費(fèi),，不僅占用初始投資，而且給使用,、維護(hù),、修理帶來不必要的麻煩。
例如：當(dāng)工件只要鉆削或銑削加工時(shí),，就不要去購置加工中心,；能用數(shù)控車床完成的工件,，就不要購置數(shù)控車削中心。
對(duì)工藝范圍的考慮,，應(yīng)以夠用為度,，在投資增加不多的情況下適當(dāng)考慮發(fā)展余地，不可盲目地追求“先進(jìn)性”,。
, n! T& @5 i9 z& Y# d2 ^2. 機(jī)床的規(guī)格
( ~$ g% R: T6 s$ X主要是指機(jī)床的工作臺(tái)尺寸以及運(yùn)動(dòng)范圍等,。工件在工作臺(tái)上安裝時(shí)要留有適當(dāng)?shù)男Ｕ�、夾緊的位置,；各坐標(biāo)的行程要滿足加工時(shí)刀具的進(jìn),、退刀要求；工件較重時(shí),，要考慮工作臺(tái)的額定荷重,；尺寸較大的工件，要考慮加工中不要碰到防護(hù)罩,，也不能妨礙換刀動(dòng)作,；對(duì)數(shù)控車床主要考慮卡盤直徑、頂尖間距,、主軸孔尺寸,、最大車削直徑及加工長度等。
5 }' N) n4 z: E0 c7 _3. 主電機(jī)功率及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)力等
1 K3 P! H. o  K2 S' |' Z" i使用數(shù)控機(jī)床加工時(shí),，常常是粗,、精加工在一次裝夾下完成。因此,，選用時(shí)要考慮主電動(dòng)機(jī)功率是否能滿足粗加工要求,，轉(zhuǎn)速范圍是否合適；鉸孔和攻螺紋時(shí)要求低速大扭矩,；鉆孔時(shí),，尤其鉆直徑較大的孔，要驗(yàn)算進(jìn)刀力是否足夠,。對(duì)有恒切削速度控制的機(jī)床,，其主電機(jī)功率要相當(dāng)大，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)速度跟隨,，例如f360mm的數(shù)控機(jī)床,，主電動(dòng)機(jī)功率達(dá)27kW。有人用單位時(shí)間金屬切除率來衡量機(jī)床粗加工的效率,，當(dāng)加工中心電動(dòng)機(jī)功率為7.5~12kW時(shí),，通常條件下切削鋼，金屬切除率在200~300cm /min左右。
4. 加工精度及精度保持性
影響數(shù)控機(jī)床加工精度的因素很多,，如編程精度,、插補(bǔ)精度、伺服系統(tǒng)跟隨精度,、機(jī)械精度等，在機(jī)床使用過程中還會(huì)有很多影響加工精度的因素發(fā)生,，如溫度的影響,、力、振動(dòng),、磨損的影響等等,。對(duì)用戶選用機(jī)床而言，主要考慮的是綜合加工精度,，即加工一批零件,，然后進(jìn)行測量，統(tǒng)計(jì),、分析誤差分布情況,。
% s" R1 ~3 p/ e, h: I( G5. 設(shè)備運(yùn)行的可靠性
: u, @# J5 F! c/ R; w設(shè)備故障是最令人頭痛的問題，特別是同類設(shè)備臺(tái)數(shù)少時(shí),，設(shè)備故障將直接影響生產(chǎn),，衡量設(shè)備可靠性可簡單的用下面兩個(gè)指標(biāo)。
1）平均無故障時(shí)間（MTBF）,，其值可由下式計(jì)算：

! |& ?6 R* T# A* W7 |3 y3 ~  t' \MTBF=總工作時(shí)間/總故障次數(shù)（小時(shí)）,；
: g0 q2 q; K( ]( n+ ^3 o2 P, f, C, i2 S2）平均排除故障時(shí)間（MTTR），即從出現(xiàn)故障直到故障排除恢復(fù)正常為止的平均時(shí)間,。
  N! T5 e) j9 h# I從以上兩個(gè)指標(biāo)看,，所選擇的設(shè)備一個(gè)是要少出故障，同時(shí)還要考慮生產(chǎn)廠家的售后服務(wù),，即排除故障要及時(shí),。
6. 刀庫容量與換刀時(shí)間
7 q+ Z8 b6 e& N8 S! r數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)塔刀架有4~12把刀，大型機(jī)床還多些,，有的機(jī)床具有雙刀架或三刀架,。按加工零件的復(fù)雜程度，一般選取8~12把刀已足夠（其中包括備用刀）,。加工中心的刀庫容量有10~40把,、60把、80把,、120把等配置,，選用時(shí)以夠用為原則。
    因換刀方式和換刀機(jī)構(gòu)不同，加工中心的換刀時(shí)間約為0.5~15s,。小于5s時(shí),，對(duì)換刀機(jī)構(gòu)的性能要求較高，直接影響到造價(jià),，應(yīng)根據(jù)加工的節(jié)拍和投資綜合考慮,。
" a6 _, C3 k. V# S    數(shù)控車床的換刀時(shí)間，由于其結(jié)構(gòu)較加工中心簡單,，相鄰刀具更換只需0.3s,。對(duì)角換刀時(shí)間為1s左右。
    另外,，為使機(jī)床正常運(yùn)行,，對(duì)刀具系統(tǒng)的配用和購置各種刀具的數(shù)量也應(yīng)充分重視。刀具的購置費(fèi)有時(shí)相當(dāng)高,，特別是加工中心的刀柄,，每把幾百元甚至上千元。
7. 附件及附屬裝置的選用
主要包括冷卻裝置,、排屑裝置等�,，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都使用大流量的冷卻液，不僅可以降低切削區(qū)的溫度,，保證高效率地切削,，而且可以起著沖屑的作用。配有排屑裝置時(shí),，可以保證加工自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行,。
    有的機(jī)床采用刀具內(nèi)冷卻系統(tǒng)，如帶冷卻液孔的鉆頭等,；有的車床,，冷卻液從轉(zhuǎn)塔刀盤中流出，直接沖到刀具切削區(qū),；有的加工中心,，冷卻液從主軸套周圍的孔沖出，不僅使刀具充分冷卻,，還能帶走主軸蒸發(fā)出的熱量,。
    對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌的潤滑，廣泛使用集中自動(dòng)潤滑裝置,�,？砂淳幊痰臅r(shí)間，間歇供油,，當(dāng)貯油池油量不足時(shí),，將發(fā)出報(bào)警信號(hào),。
    用數(shù)控車床對(duì)棒料切斷時(shí)，利用工件收集裝置,，將切下的工件收走,。加工中心可以加裝交換工作臺(tái)，使裝卸工作的時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合,。
. ~9 m" p, J, z5 F1 D: q7 X    為了充分利用數(shù)控機(jī)床,，最好使用機(jī)外調(diào)刀，這時(shí)需要配備調(diào)刀儀或調(diào)刀機(jī),，一臺(tái)調(diào)刀儀（機(jī)）可為多臺(tái)機(jī)床服務(wù),，購置時(shí)應(yīng)考慮其負(fù)荷量。
! B5 D$ D. a5 E) y" [近年來,，出現(xiàn)了各種刀具的破損監(jiān)控和磨損監(jiān)控系統(tǒng)，刀具磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償,，刀具破損后停機(jī),。還有精度監(jiān)控裝置，使用接觸式測頭,，監(jiān)控工件精度,，當(dāng)快要超差時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,。還可對(duì)機(jī)床進(jìn)行溫度監(jiān)控并自動(dòng)補(bǔ)償,。其他還有切削力、振動(dòng),、噪音等監(jiān)控技術(shù),，其中有的業(yè)已成熟，有的尚不穩(wěn)定,，但都會(huì)增加造價(jià),，選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重考慮。
6 B. z5 I1 B. B    有的數(shù)控系統(tǒng)有前,、后臺(tái)編輯功能,，即在機(jī)床加工時(shí)，可以進(jìn)行新程序輸入,、程序的編輯或修改等操作,，提高機(jī)床的開發(fā)率。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)都有與通用計(jì)算機(jī)的通訊功能,，使用CAD/CAM軟件或?qū)Ｓ镁幊虣C(jī)進(jìn)行通訊,。
- c0 u! ]$ v% I  U8. 投資決策
數(shù)控機(jī)床的效率高，而初期投資比普通機(jī)床高幾倍,，甚至十幾倍,，因而投資要十分慎重。在技術(shù)方面進(jìn)行可行性論證以后，還要會(huì)同財(cái)會(huì)人員,，進(jìn)行投資決策分析,。一般從經(jīng)濟(jì)角度來看投資過程，為挖掘生產(chǎn)潛力而支出資金,，并利用這種潛力收回資金,。按決策方式，分為工藝對(duì)比方法計(jì)算和投資計(jì)算,。工藝對(duì)比方法計(jì)算是同一種工件用不同工藝方法達(dá)到相同的質(zhì)量要求,，要比較制造成本。投資計(jì)算,，主要是從利潤的角度來作比較,，常用的是統(tǒng)計(jì)法，以相當(dāng)?shù)膶?shí)際值計(jì)算收入和支出,，計(jì)算利潤率和回收期,。
9 ^2 p; ?! k& D8 B( p( k3 z. Z3 J         回收期=投資額/每年平均回收額（年）
) ^4 J9 @2 @+ `4 }* t, V  E9. 考慮廠家的售后服務(wù)
+ {( I$ b. ]( b! s這是一個(gè)很重要的方面，廠家的售后服務(wù)包括對(duì)買方人員的培訓(xùn),、技術(shù)支持,、排除故障的快速性及保障程度等。
10. 考慮設(shè)備的模塊化程度
即某些部件,、電路板在損壞后可否方便地更換或替代,。

飛塵

說得好！是選購數(shù)控機(jī)床的原則,！

chinaroll

謝謝樓主分享的資料,，我是做托輥的，托輥的主要生產(chǎn)設(shè)備就是數(shù)控機(jī)床

huafengno1

{:soso_e179:}                                                     

好大一棵樹

{:soso_e179:},，學(xué)習(xí)了,。

海水淡藍(lán)

謝謝樓主........           {:soso_e100:}