企業如何選購適合自身需要的機床
2011-6-27 來源： 作者：
一、機床類別和功能分析
隨著市場競爭的加劇，提高加工生產效率越來越顯重要，因此選購數控機床、高速切削機床的企業越來越多。如何合理選購此類機床，需要首先弄清機床的類別和相應的功能。
1．機床適用范圍分析
數控銑加工中心是主要用于完成較大銑削量工件加工的設備；數控雕銑機是主要用于完成較小銑削量或軟金屬加工的設備；高速切削機床是主要用于完成中等銑削量，且把銑削后的修磨量降為最低的加工設備。
2．功能分析
機床的機械部分分為移動部分和不移動部分，工作臺、滑板、十字花臺等為移動部分，床座、立柱等為非移動部分。
(1)數控銑加工中心：非移動部分和移動部分的剛性要求都非常好，優點是能進行強力切削；缺點是由于移動部分龐大，制約了機床靈活性，對于微量加工和快速進給顯得效率低下。
(2)數控雕銑機：非移動部分剛性要求好，而移動部分要以靈活性為前提，盡可能輕一些，同時保持一定的剛性。優點是可進行微量加工，加工精度高，還可對軟金屬進行高速加工；缺點是由于剛性差，不可能進行強力切削，僅適用于精加工工序。
(3)高速切削機床：非移動部分剛性要求非常好，移動部分剛性要求比較好，而且盡可能地輕巧。優點是能進行中小量切削，例如一般φ10～12mm的平底銑刀，對于45#鋼（250～300HB）切深以0.75mm為宜。缺點是在切削參數不匹配的情況下，立時會造成刀具報廢。
二、選型要點
1．機床床身結構選型
龍門式結構由于其極好的對稱性和極佳的剛性，企業在選購高速切削機床時，一直將超寬的立柱和橫梁作為首選結構。由于機床的剛性主要要求克服移動部分在高速移動時對非移動部分的強大沖擊，所以導軌、絲杠要求粗一些，以及加強連接部分的剛性。
2．機床床身材料選擇
床身一般要采用米漢那鑄鐵（即孕育鑄鐵），在澆注鐵水時加入一定比例的硅（Si），從而改變鑄鐵的金相結構，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著提高。
3．主軸轉速的影響
數控銑加工中心因為要求低轉速大扭矩，所以要由主軸變速箱的減速比來提升扭力，轉速低而精度差是不可避免的，所以不大可能用小半徑刀具。數控雕銑機要求主軸轉速高而扭矩小，回轉精度一般2μm左右，不然斷刀現象會很嚴重，所以一定要用電主軸。高速切削機床要求內藏式電主軸，而且在低轉速時也要有一定的扭矩，需用油水冷卻機來保持主軸工作溫度的恒定，主軸功率要在7.5～8kW以上。
4．數控系統選擇
(1)數控銑加工中心：對數控系統要求速度一般，主軸轉速0～8000r/min。
(2)數控雕銑機：要求高速的數控系統，通常主軸轉速在4000～30000r/min，過低的轉速不適用于雕銑加工。
(3)高速切削機床：要求高速的數控系統以及極好的伺服電機特性，主軸轉速應在2000～30000r/min為宜。
(4)數控軟件：新版的軟件充分考慮到刀具切削量的均勻性，尤其是刀具進入和走出工件的瞬間速度的平滑性，以及在拐點的跟隨差算法，使結果和設計圖形更加貼近。目前CAD/CAM（計算機輔助設計與制造、的發展速度遠高于機床的CNC(電腦數字控制）的發展速度。
5．從刀庫自動換刀和全自動對刀考慮
加工中心是完成多種工序自動加工的數控設備，主要用于固定的大批量生產。如果加工多孔、螺紋的箱體，而且是連續生產，一定要選加工中心。對于模具行業和單件小批量生產，則不要隨意購置加工中心。現在有很多企業選購了加工中心，卻只當數控銑床來使用。雖然在數控系統的成本中刀庫成本占較小的比例，但主軸和刀庫、空壓機以及各種刀柄等會增加成本，所以一臺設備的差價往往大于10萬元人民幣，而且編程人員要頭腦清醒，不然會引發故障，因此對于同一品種生產量不到一二百個工件的加工，盡量不要選加工中心，效率太低。
只有全自動對刀裝置，才能不使用刀庫，又不會造成人為的換刀誤差，刀具裝上，一按按鈕，機床自動對刀，直接加工，誤差在0.001～0003μm內。帶刀庫的加工中心在無自動對刀裝置時，效率遠低于使用自動對刀裝置的機床。還應注意自動對刀儀名牌產品如Marposs的價格在1萬元左右，投資不大，且不會輕易損壞，因此小批量工業零件加工如果充分考慮資金的利用價值，一定不要選用加工中心。另外，國內廠家生產的刀庫還存在一些問題，進口的則相當昂貴（BT40型的10把刀庫不會低于10萬元人民幣），應根據實際需要選擇。
6．從機床價格考慮
進口高速切削設備的價格昂貴（150萬元以上）。國內的數控機床價格比較合理。同時對進口設備還要考慮到售后服務因素，他們一般不能在1-2天內到達服務現場。
7．從機床匹配考慮
高速切削因受當前機床本身主軸和采用刀具的限制，決定了它的使用范圍。目前國外通用的做法是在加工線上，第一臺設備不采用高速切削，而第二臺或第三臺則可考慮采用這種設備。
合理的配置是：用1臺仿形銑完成大部分切削量（強力切削），留下2～3mm的加工余量，把此剩余的切削量安排在高速切削機床上完成，這樣做有很多好處：
(1)強力切削機床很多，加工費用低；
(2)功口工量大，精度要求不高，極易達到；
(3)刀具便宜；
(4)轉入高速切削后，因為加工對象已接近成形，所以第一刀的切削量很均勻，加工過程振動很小，加工的尺寸精度、表面粗糙度等均可達到較高的要求。
三、結論
近幾年按照以上要點，結合本廠產品特點選購了數十臺適用的機床，通過與其他機床的合理匹配，達到了高效加工的目的，機床精度保持完好，機床故障率較低，而且刀具和設備維修費用較少，效果明顯。
網友評論 >>查看更多評論