東臺精機數控機床的八大選型步驟
選擇數控機床是一個綜合性技術問題，現在無論國內還是國外，都能生產提供多種多樣的設備。數控機床經幾十年發(fā)展已演變出一個龐大家族群，能完成各種各樣的加工制造要求。如何從品種繁多、價格昂貴的設備中選擇適用的設備，如何使這些設備在制造中充分發(fā)揮作用而且又能滿足企業(yè)以后的發(fā)展，如何正確、合理地選購與主機配套的附件、工具、軟件技術、售后技術服務等，使采購的設備能達到較好的投入比這些問題都是廣大采購者須考慮，并逐一要處理好的問題。
一、確定典型加工工件“族”
確定加工什么樣零件是選擇設備的第一步。企業(yè)根據技術改造和生產發(fā)展需要，確定有哪些零件、那些工序準備用新的加工設備來完成，要考慮到產品發(fā)展的遠景規(guī)劃。典型工件族按外型可以分為菱形類(箱體類)、板類、回轉體類(盤、套、軸、法蘭)和異形類等;按加工精度要求又可分普通級和精密級等。典型零件分類清楚了，基本加工設備也就比較明確了。
二、典型零件族的工藝規(guī)程設計
在確定加工零件后還須用數控加工工藝的學觀點對工藝流程進行新的規(guī)劃設計，這里包括對原工藝生產流程的變革、探索實現新工藝方法的可行性、探索實現現代生產管理和物流管理可行性、探索使用先進刀具工裝大幅度提高生產效率的可行性、探索在生產線上數控設備和其他設備(普通的、專機的)的合理配制工藝等，目的是希望得到使用數控機床后的較佳工藝制造流程。
☆軸類零件：銑端面打中心孔→數控車床(粗加工)→數控磨床(精加工);
☆法蘭和盤類件：數控車床(粗加工)→車削中心(精加工);
☆型腔模具零件：普通機床加工外形及基面→數控銑床加工型面→高速數控銑精加工→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。
三、數控機床主要特征規(guī)格的選擇
機床特征規(guī)格應包括機型、機床規(guī)格參數和機床主電機功率等。在確定工藝內容的前提下，機型選擇就較明確了。例如，回轉體零件加工主要可供選擇設備有車床、車削中心、數控磨床等;箱體的加工則應以立式或臥式加工中心為主。
數控機床的主要規(guī)格是幾個數控軸的行程范圍和主軸電機功率。機床的三個基本直線坐標(X、Y、Z)行程反映該機床允許的加工空間，在車床中兩個坐標(X、Z)反映允許回轉體的大小。一般情況下加工工件的輪廓尺寸應在機床的加工空間范圍之內，例如，典型工件是450 mm ×450 mm ×450 mm的箱體，那么應選取工作臺面尺寸為500mm×500 mm的加工中心。選用工作臺面比典型工件稍大一些是出于安裝夾具考慮的。機床工作臺面尺寸和三個直線坐標行程都有一定的比例關系，如上述工作臺(500 mm ×500 mm)的機床，x軸行程一般為(700——800)mm、y軸為(500——700)mm、z軸為(500——600)mm左右。因此，工作臺面的大小基本上確定了加工空間的大小。個別情況下也允許工件尺寸大于坐標行程，這時須要求零件上的加工區(qū)域處在行程范圍之內，而且要考慮機床工作臺的允許承載能力，以及工件是否與機床交換刀刀具的空間干涉、與機床防護罩等附件發(fā)生干涉等系列問題。
四、機床精度的選擇
按精度可分為普通型和精密型，一般數控機床精度檢驗項目都有20——30項，但其較有特征項目是：單軸定位精度、單軸重復定位精度和兩軸以上聯(lián)動加工出試件的圓度。
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任意定位點的定位穩(wěn)定性，這是衡量該軸能否穩(wěn)定可靠工作的基本指標。目前數控系統(tǒng)中軟件都有豐富的誤差補償功能，能對進給傳動鏈上各環(huán)節(jié)系統(tǒng)誤差進行穩(wěn)定的補償。例如，傳動鏈各環(huán)節(jié)的間隙、彈性變形和接觸剛度等變化因素，它們往往隨著工作臺的負載大小、移動距離長短、移動定位速度的快慢等反映出不同的瞬時運動量。在一些開環(huán)和半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)中，測量元件以后的機械驅動元件，受各種偶然因素影響，也有相當大的隨機誤差影響，如滾珠絲杠熱伸長引起的工作臺實際定位位置漂移等。總之，如果能選擇，那么就選重復定位精度較好的設備!
五、數控系統(tǒng)的選擇
機床制造商提供的機床配置的數控系統(tǒng)分為主流系統(tǒng)及可適應的系統(tǒng)，主流系統(tǒng)相對來說技術成熟性好一些，但對使用用戶應另有要求，例如對名牌系統(tǒng)的質量追求、希望在國內有較好的售后技術條件、在用戶單位使用的數控系統(tǒng)相對集中在幾家等要求，以便使用掌握和維修配件準備，所以用戶單位都愿意配置自己信得過或比較熟悉的數控系統(tǒng)。
用戶選擇系統(tǒng)的基本原則是：性能價格比要高、購后的使用維護要方便、系統(tǒng)的市場壽命要長(不能選淘汰系統(tǒng)，否則使用幾年后將找不到維修備件)等。
六、自動換刀裝備(ATC)、自動交換工作臺(APC)和刀柄的選擇配置
1.ATC的選擇
在具備綜合加工能力的一些數控機床上，如加工中心、車削中心和帶交換沖頭的數控沖床等，自動交換裝置是這些設備的基本特征附件，它的工作質量直接關系到整機的質量，也是構成設備投資中的重要組成部分(經費占整機成本的10%——30%)。因此，在選擇主機設備時須得重視所配ATC自動換刀裝置的工作質量和刀具儲存量。
2.刀柄和刀具的選擇
在主機和自動換刀裝置(ATC)確定后，要選擇所需的刀柄和刀具(刃具)。數控機床所用刀柄系列基本都已標準化，尤其是加工中心所用刀柄，如美國的CAT、日本的BT和我國的JT等。數控機床加工工件要靠的是切削刃具，但刃具和機床的連接、在自動交換刀具時提供給機械手的夾持部位等都要靠刀柄來解決，所以選擇刀具實質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，刃具確定后還須配置相應刀柄，例如，工藝要求鉆一個直徑6mm的小孔，則刃具選用直徑6mm直柄麻花鉆頭，然后還要選用一個能夾持鉆頭的刀柄。現在有一部分刀柄本身也配置專用的刃具，如精鏜刀柄等。總之，這些附件絕大部分都已標準化，由專業(yè)化生產廠供貨，機床用戶要根據具體加工對象合理選用。由于刀柄可供選擇的范圍很廣，但選多了將加大投資，選少了將影響機床的開動率，所以應慎重對待。
3.自動交換工作臺
自動交換工作臺是在主機上配置的附件，配置的數量有2、4、6、10個等，除雙交換工作臺以外，主要用柔性制造單元配置。雙交換工作臺的配置可以大大節(jié)省復雜零件裝卸定位夾緊的輔助時間，提高機床開動率，但增加該功能設備，投資至少要加10萬元以上。多數量交換工作臺用于柔性制造單元，適用于24小時少人或無人化管理，適應多品種工件交替投產加工，這里應注意增加質量檢查措施，否則投資增長20%——50%是不經濟的。
七、機床選擇功能及附件的選擇
在選購數控機床時，除滿足基本要求的功能及基本件外，還應充分考慮選擇件選擇功能及附件。在提高加工質量和工作可靠性上也發(fā)展了許多附件，如自動測量裝置、接觸式測頭及相應測量軟件、刀具長度和磨損檢測、機床熱變形補償軟件等附件，這些附件選用原則是要求工作可靠、不片面追求新穎。對一些輔助功能附件，如冷卻、防護和排屑等裝置主要根據今后在現場使用要求和工藝要求而定，例如，考慮以后加工大裕量鑄鐵件的要求，則要選用高密封防護罩、大流量淋浴式冷卻方式、紙質冷卻液過濾器裝置等?？傊?，要選擇與生產能力相適應的輔件。
八、技術服務
數控機床作為一種高科技產品，包含了多學科的專業(yè)內容，對這樣復雜的技術設備，要應用好、維修好單靠應用單位自身努力是遠遠不夠的，而且也很難做到，須依靠和利用社會上的專業(yè)隊伍。因此，在選購設備時還應綜合考慮選購其圍繞設備的售前、售后技術服務，其宗旨就是要使設備盡快盡量地發(fā)揮作用。
總之，凡重視技術隊伍建設、重視職工素質提高的企業(yè)，數控機床就能得到合理使用。所以在選擇機床時，建議用戶花一部分資金選購針對自己短缺的技術服務，使設備盡快發(fā)揮作用。
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