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購買加工中心注意事項(2)機床參數與剛度選擇

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2015-11-14 21:00【

2 選型
類型選擇
    考慮加工工藝、設備的最佳加工對象、范圍和價格等因素,根據所選零件族進行選擇。如,加工兩面以上的工件或在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面的加工,如各種箱體,應選臥式加工中心;單面加工的工件,如各種板類零件等,宜選立式加工中心;加工復雜曲面時,如導風輪、發(fā)動機上的整體葉輪等,可選五軸加工中心;工件的位置精度要求較高,采用臥式加工中心。在一次裝夾中需完成多面加工時,可選擇五面加工中心;當工件尺寸較大時,如機床床身、立柱等,可選龍門式加工中心。當然上述各點不是絕對的,特別是數控機床正朝著復合化方向發(fā)展,最終還是要在工藝要求和資金平衡的條件下做出決定。
參數選擇
    加工中心最主要的參數為工作臺尺寸等,根據確定的零件族的典型零件進行選擇。
    工作臺尺寸 這是加工中心的主參數,主要取決于典型零件的外廓尺寸、裝夾方式等。應選比典型零件稍大一些的工作臺,以便留出安裝夾具所需的空間,還應考慮工作臺的承載能力,承載能力不足時應考慮加大工作臺尺寸,以提高承載能力。
    坐標軸的行程 最基本的坐標軸是X、Y、Z,其行程和工作臺尺寸有相應的比例關系。工作臺的尺寸基本上決定了加工空間的大小。如個別工件的尺寸大于機床坐標行程,則必須要求工件的加工區(qū)處在機床的行程范圍之內。
    主軸電動機功率與轉矩 它反映了數控機床的切削效率,也從一個側面反映了機床的剛性。同一規(guī)格的不同機床,電動機功率可以相差很大。應根據工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等進行綜合考慮。
    主軸轉速與進給速度 需要高速切削或超低速切削時,應關注主軸的轉速范圍。特別是高速切削時,既要有高的主軸轉速,還要具備與主軸轉速相匹配的進給速度。
精度選擇
    機床的精度等級主要根據典型零件關鍵部位精度來確定。主要是定位精度、重復定位精度、銑圓精度。數控精度通常用定位精度和重復定位精度來衡量,特別是重復定位精度,它反映了坐標軸的定位穩(wěn)定性,是衡量該軸是否穩(wěn)定可靠工作的基本指標。特別值得注意的是,選型訂貨時必須全面分析,不能簡單地看產品樣本所列的精度數值,因為標準不同、規(guī)定數值不同、檢測方法不同,數值的涵義就不同。刊物、樣本、合格證所列出的單位長度上允許的±值(如:±0.01/300)常是不明確的,訂貨時要特別注意,一定要弄清是ISO標準、VDI/DGQ344182(德國標準)、JIS(日本標準)還是NMTBA(美國標準)。進而分析各種不同標準所規(guī)定的檢測計算方法和檢測環(huán)境條件,才不會產生誤解。
    銑圓精度是綜合評價數控機床有關數控軸的伺服跟隨運動特性和數控系統(tǒng)插補功能的主要指標之一。一些大孔和大圓弧可以采用圓弧插補用立銑刀銑削,不論典型工件是否有此需要,為了將來可能的需要及更好地控制精度,必須重視這一指標。
    數控精度對加工質量有舉足輕重的影響,同時要注意加工精度與機床精度是兩個不同的概念。將生產廠樣本上或產品合格證上的位置精度當作機床的加工精度是錯誤的。樣本或合格證上標明的位置精度是機床本身的精度,而加工精度是包括機床本身所允許誤差在內的整個工藝系統(tǒng)各種因素所產生的誤差總和。整個工藝系統(tǒng)的誤差,原因是很復雜的,很難用線性關系定量表達。在選型時,可參考工序能力kp的評定方法作為精度的選型依據。一般說來,計算結果應大于1.33。
機床的剛度
    剛度直接影響到生產率和加工精度。加工中心的加工速度大大高于普通機床,電動機功率也高于同規(guī)格的普通機床,因此其結構設計的剛度也遠高于普通機床。剛性是機床質量的一個重要特征,但對選型而言,由用戶對所選機床進行剛性評價尚無可借鑒的標準。實際上用戶在選型時,綜合自己的使用要求,對機床主參數和精度的選擇都包含了對機床剛性要求的含義。訂貨時可按工藝要求、允許的扭矩、功率、軸力和進給力最大值,根據制造商提供的數值進行驗算。用于難切削材料加工的機床,應對剛性予以特殊關注。這時為了獲得機床的高剛性,往往不局限于零件尺寸,而選用相對零件尺寸大1至2個規(guī)格的機床。

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