一、數(shù)控機(jī)床主要特征規(guī)格的選擇
機(jī)床特征規(guī)格應(yīng)包括機(jī)型、機(jī)床規(guī)格參數(shù)和機(jī)床主電機(jī)功率等。在確定工藝內(nèi)容的前提下,機(jī)型選擇就較明確了。例如,回轉(zhuǎn)體零件加工主要可供選擇設(shè)備有車床、車削中心、數(shù)控磨床等;箱體的加工則應(yīng)以立式或臥式加工中心為主。
數(shù)控機(jī)床已發(fā)展成品種繁多、可供廣泛選擇的商品,在機(jī)型選擇中應(yīng)在滿足加工工藝要求的前提下越簡(jiǎn)單越好。例如,車削中心和數(shù)控車床都可以加工軸類零件,但一臺(tái)滿足同樣加工規(guī)格的車削中心價(jià)格要比數(shù)控車床貴幾倍,如果沒(méi)有進(jìn)一步工藝要求,選數(shù)控車床應(yīng)是合理的。在加工型腔模具零件中,同規(guī)格的數(shù)控銑床和加工中心都能滿足基本加工要求,但兩種機(jī)床價(jià)格相差20%~50%,所以在模具加工中要采用常更換刀具的工藝可安排選用加工中心,而固定一把刀具長(zhǎng)時(shí)間銑削的可選用數(shù)控銑床。
數(shù)控機(jī)床的zui主要規(guī)格是幾個(gè)數(shù)控軸的行程范圍和主軸電機(jī)功率。機(jī)床的三個(gè)基本直線坐標(biāo)(X、Y、Z)行程反映該機(jī)床允許的加工空間,在車床中兩個(gè)坐標(biāo)(X、Z)反映允許回轉(zhuǎn)體的大小。一般情況下加工工件的輪廓尺寸應(yīng)在機(jī)床的加工空間范圍之內(nèi),例如,典型工件是450 mm ×450 mm ×450 mm的箱體,那么應(yīng)選取工作臺(tái)面尺寸為500mm×500 mm的加工中心。選用工作臺(tái)面比典型工件稍大一些是出于安裝夾具考慮的。機(jī)床工作臺(tái)面尺寸和三個(gè)直線坐標(biāo)行程都有一定的比例關(guān)系,如上述工作臺(tái)(500 mm ×500 mm)的機(jī)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(tái)面的大小基本上確定了加工空間的大小。個(gè)別情況下也允許工件尺寸大于坐標(biāo)行程,這時(shí)必須要求零件上的加工區(qū)域處在行程范圍之內(nèi),而且要考慮機(jī)床工作臺(tái)的允許承載能力,以及工件是否與機(jī)床交換刀刀具的空間干涉、與機(jī)床防護(hù)罩等附件發(fā)生干涉等系列問(wèn)題。
數(shù)控機(jī)床的主電機(jī)功率在同類規(guī)格機(jī)床上也可以有各種不同的配置,一般情況下反映了該機(jī)床的切削剛性和主軸高速性能。例如,輕型機(jī)床比標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)床主軸電機(jī)功率就可能小1~2級(jí)。目前一般加工中心主軸轉(zhuǎn)速在(4000~8000)r/min,高速型機(jī)床立式機(jī)床可達(dá)(20000~70000)r/min,臥式機(jī)床(10000~20000)r/min,其主軸電機(jī)功率也成倍加大。主軸電機(jī)功率反映了機(jī)床的切削效率,從另一個(gè)側(cè)面也反映了切削剛性和機(jī)床整體剛度。在現(xiàn)代中小型數(shù)控機(jī)床中,主軸箱的機(jī)械變速已較少采用,往往都采用功率較大的交流可調(diào)速電機(jī)直聯(lián)主軸,甚至采用電主軸結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)在低速中扭矩受到限制,即調(diào)速電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)輸出功率下降,為了確保低速輸出扭矩,就得采用大功率電機(jī),所以同規(guī)格機(jī)床數(shù)控機(jī)床主軸電機(jī)比普通機(jī)床大好幾倍。當(dāng)使用單位的一些典型工件上有大量的低速加工時(shí),也必須對(duì)選擇機(jī)床的低速輸出扭矩進(jìn)行校核。輕型機(jī)床在價(jià)格上肯定便宜,要求用戶根據(jù)自己的典型工件毛坯余量大小、切削能力(單位時(shí)間金屬切除量)、要求達(dá)到的加工精度、實(shí)際能配置什么樣刀具等因素綜合選擇機(jī)床。