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数控机床的选型步骤有哪些呢?

信息来源:cncbuy.com  时间:2018-12-29  浏览次数:31

对一个制造企业来说,提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造,而这几部分内容又是互为影响和制约的。在技改中对生产设备、数控机床的更新、维修、采购等,这些的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用、如何管理、怎样能达到最好的经济效果。

选择制造设备是要为制造某一些产品服务的,选择的设备可能用于产品零件的一部分工序加工、也可能用于全部工序加工。制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计,它将决定用什么方法和手段来加工,从而也决定了对使用设备的基本要求,这也是对生产进行技术组织和管理的依据。设备选择的基本要求确定后还要根据市场上能提供什么样技术水平的装备来选择,针对大部分中小批量生产的制造企业,选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。

比较普通和数控两类机床的性能,数控机床具有加工复杂形面零件能力强、适应多种加工对象(柔性强);加工质量、精度和加工效率高;适应CAD/CAM联网、适合制造加工信息集成管理;设备的利用率高、正常运行费用低等特点。

选择数控机床是一个综合性技术问题,现在无论国内还是国外,都能生产提供多种多样的设备。数控机床经几十年发展已演变出一个庞大家族群,能完成各种各样的加工制造要求。如何从品种繁多、价格昂贵的设备中选择适用的设备,如何使这些设备在制造中充分发挥作用而且又能满足企业以后的发展,如何正确、合理地选购与主机配套的附件、工具、软件技术、售后技术服务等,使采购的设备能达到较好的投入比……这些问题都是广大采购者必须考虑,并逐一要处理好的问题。

一、确定典型加工工件“族”

确定加工什么样的零件是选择设备的第一步。企业根据技术改造和生产发展需要,确定有哪些零件、那些工序准备用新的加工设备来完成,要考虑到产品发展的远景规划。用成组技术把这些零件进行分组归类,确定准备主要加工对象的典型零件族。典型工件族按外型可以分为菱形类(箱体类)、板类、回转体类(盘、套、轴、法兰)和异形类等;按加工精度要求又可分普通级和精密级等。

二、典型零件族的工艺规程设计

在确定加工零件后还必须用数控加工工艺的学观点对工艺流程进行新的规划设计,这里包括对原工艺生产流程的变革、探索实现新工艺方法的可行性、探索实现现代生产管理和物流管理可行性、探索使用先进刀具工装大幅度提高生产效率的可行性、探索在生产线上数控设备和其他设备(普通的、专机的)的合理配制工艺等,目的是希望得到使用数控机床后的最佳工艺制造流程。

三、数控机床主要特征规格的选择

机床特征规格应包括机型、机床规格参数和机床主电机功率等。在确定工艺内容的前提下,机型选择就较明确了。

数控机床已发展成品种繁多、可供广泛选择的商品,在机型选择中应在满足加工工艺要求的前提下越简单越好。

数控机床的主要规格是几个数控轴的行程范围和主轴电机功率。机床的三个基本直线坐标(X、Y、Z)行程反映该机床允许的加工空间,在车床中两个坐标(X、Z)反映允许回转体的大小。一般情况下加工工件的轮廓尺寸应在机床的加工空间范围之内。

数控机床的主电机功率在同类规格机床上也可以有各种不同的配置,一般情况下反映了该机床的切削刚性和主轴高速性能。

四、机床精度的选择

典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床根据用途又分为简易型、全功能型、超精密型等,其能达到的精度也是各不一样的。

按精度可分为普通型和精密型,一般数控机床精度检验项目都有20——30项,但其最有特征项目是:单轴定位精度、单轴重复定位精度和两轴以上联动加工出试件的圆度。

五、数控系统的选择

随着市场需求多样化,机床制造商往往提供同一种机床可配置多种数控的选择或数控系统中多种选择功能的选择。

机床制造商提供的机床配置的数控系统分为主流系统及可适应的系统,主流系统相对来说技术成熟性好一些,但对使用用户应另有要求,例如对名牌系统的质量追求、希望在国内有较好的售后技术条件、在用户单位使用的数控系统相对集中在几家等要求,以便使用掌握和维修配件准备,所以用户单位都愿意配置自己信得过或比较熟悉的数控系统。

用户选择系统的基本原则是:性能价格比要高、购后的使用维护要方便、系统的市场寿命要长等。

六、自动换刀装备(ATC)、自动交换工作台(APC)和刀柄的选择配置

1.ATC的选择

在具备综合加工能力的一些数控机床上,如加工中心、车削中心和带交换冲头的数控冲床等,自动交换装置是这些设备的基本特征附件,它的工作质量直接关系到整机的质量,也是构成设备投资中的重要组成部分(经费占整机成本的10%——30%)。因此,在选择主机设备时必须得重视所配ATC自动换刀装置的工作质量和刀具储存量。目前加工中心自动换刀装置的配套较为规范,以下以加工中心的ATC装置为例来说明其选择原则。

现场经验表明,在加工中心的使用故障中有50%左右与ATC装置有关,但ATC又是提高设备加工效率的基本部件,因此建议用户应在满足使用要求的前提下,尽量选用结构简单和可靠性高的ATC,这样也可以相应地降低整机价格。

2.刀柄和刀具的选择

在主机和自动换刀装置(ATC)确定后,要选择所需的刀柄和刀具(刃具)。数控机床加工工件最终要靠的是切削刃具,但刃具和机床的连接、在自动交换刀具时提供给机械手的夹持部位等都要靠刀柄来解决,所以选择刀具实质上是包括刃具和刀柄的配置。

3.自动交换工作台

自动交换工作台是在主机上配置的附件,配置的数量有2、4、6、10个等,除双交换工作台以外,主要用柔性制造单元配置。双交换工作台的配置可以大大节省复杂零件装卸定位夹紧的辅助时间,提高机床开动率,但增加该功能设备,投资至少要加10万元以上。

七、机床选择功能及附件的选择

在选购数控机床时,除满足基本要求的功能及基本件外,还应充分考虑选择件选择功能及附件。选择原则是:全面配置,充分发挥主机的最大潜力,远近期效益综合考虑。

在提高加工质量和工作可靠性上也发展了许多附件,如自动测量装置、接触式测头及相应测量软件、刀具长度和磨损检测、机床热变形补偿软件等附件,这些附件选用原则是要求工作可靠、不片面追求新颖。

八、技术服务

数控机床作为一种高科技产品,包含了多学科的专业内容,对这样复杂的技术设备,要应用好、维修好单靠应用单位自身努力是远远不够的,而且也很难做到,必须依靠和利用社会上的专业队伍。因此,在选购设备时还应综合考虑选购其围绕设备的售前、售后技术服务,其宗旨就是要使设备尽快尽量地发挥作用。

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