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企業如何選購適合自身需要的機（jī）床（chuáng）

2011-6-27 來源：作者：

     一、機床類別和功能分析
    隨（suí）著市場競爭的加劇，提（tí）高加工生產效（xiào）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（xuǎn）購此類機床，需要首先弄清機床的（de）類別和相應的功能。
    1．機床適用範圍分析（xī）
    數控銑加工中心是主要用（yòng）於完成較大銑削量工件加工的設備；數控雕銑機是主要用於完成較小銑（xǐ）削（xuē）量或軟金屬加工的設備；高速切削機床是主要用於完成中等銑削量，且把銑削後（hòu）的（de）修磨量降為最低的（de）加工設備。
    2．功能分（fèn）析
    機床的機（jī）械（xiè）部分分為移動部分和不移動（dòng）部分，工作台、滑板（bǎn）、十字花台等為移動部分，床（chuáng）座（zuò）、立柱等為非移動部分。
    (1)數控銑加工（gōng）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；缺點是由於移動部分龐大（dà），製約了機床靈活性，對於微量加工和快速進（jìn）給顯得效率低下。
    (2)數控雕銑機：非移動部分剛（gāng）性要求好（hǎo），而移動部（bù）分要以靈活性為（wéi）前提，盡可（kě）能（néng）輕一些，同時保持一定的剛性。優點是可進（jìn）行微量（liàng）加工（gōng），加工精度高，還可對軟金屬進（jìn）行高速加工；缺點是（shì）由於剛性差，不可能（néng）進行強力切削，僅（jǐn）適用於精加工工（gōng）序。
    (3)高速切削機床：非移動部（bù）分剛性要求非常好，移動部分剛性（xìng）要求比較好，而且盡（jìn）可（kě）能地輕巧。優點是能進行中小量切削，例如一（yī）般φ10～12mm的平底銑刀，對於45#鋼（250～300HB）切深以0.75mm為宜（yí）。缺點是在切削參數不匹配的情況下，立時會（huì）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（gòu）由於其極好的對稱性和極佳的剛（gāng）性，企業在選購高速切削機床時，一直將超寬的（de）立柱（zhù）和橫梁作為首（shǒu）選結構。由於（yú）機床的剛性主要要求克服移動部分在高速（sù）移動時對非移動（dòng）部分的強大衝擊，所以導軌、絲杠要求粗一些，以及加強連接（jiē）部分的剛性。
    2．機床床身材料選擇
    床身（shēn）一般要采用米漢那鑄鐵（即孕（yùn）育鑄（zhù）鐵），在澆注（zhù）鐵水時（shí）加入一定（dìng）比例（lì）的矽（Si），從而改變鑄鐵的（de）金相結構，使之更加耐（nài）衝（chōng）壓，剛性上有（yǒu）顯著提高（gāo）。
    3．主（zhǔ）軸轉速的影響
    數控銑加工中心因為（wéi）要求低轉速大扭矩，所以要由主軸變速箱的（de）減速比來提升（shēng）扭力，轉速低而精度差是（shì）不（bú）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（gāo）而（ér）扭矩（jǔ）小，回轉精度一般2μm左右，不然斷刀（dāo）現象（xiàng）會很嚴重，所以一定（dìng）要用電主軸。高速切削（xuē）機床要求內藏式電主軸，而且（qiě）在（zài）低轉速時也要有一定（dìng）的扭矩，需用油水冷卻機來保持主軸工（gōng）作溫度的（de）恒定，主軸功率要在7.5～8kW以上。
    4．數控係統選擇（zé）
    (1)數控銑加工（gōng）中心：對數控係統要求速度一般，主軸（zhóu）轉速0～8000r/min。
    (2)數控雕銑機：要求高速的數控係統，通常主軸轉速在4000～30000r/min，過低的轉速（sù）不適用於（yú）雕銑加工（gōng）。
    (3)高速（sù）切削機床：要（yào）求高速的（de）數控係統以（yǐ）及極好的伺服電機特性（xìng），主軸轉（zhuǎn）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（de）均勻性，尤（yóu）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（fǎ），使結（jié）果和設計圖形更加（jiā）貼近。目前CAD/CAM（計算（suàn）機輔助（zhù）設計（jì）與製造、的發展速（sù）度遠高於機床的CNC(電腦（nǎo）數字控製）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（zhǒng）工序（xù）自動加工的數控設（shè）備，主要用於固定的大（dà）批量生產。如果加工多孔、螺紋的箱體，而且是連（lián）續生產，一定要（yào）選加工中（zhōng）心。對於模具行業和單件小批量生產（chǎn），則不要隨意購置加工（gōng）中心。現在有很多企（qǐ）業（yè）選購了加工中心，卻隻當數控銑床來使用。雖（suī）然在數控係統的成本中刀庫成本占較（jiào）小的比例，但主軸和（hé）刀庫（kù）、空壓機以（yǐ）及各種刀柄等會增（zēng）加成本，所以一台設備的差價往往大於10萬元人民幣，而且編程（chéng）人員要（yào）頭腦清（qīng）醒，不（bú）然會引發故障，因此對於（yú）同一品種生產量不到一二（èr）百個工件的加工，盡量不要選加工中（zhōng）心，效率太低。
    隻有全自動對刀裝置，才能不使用刀庫（kù），又不會造成人為（wéi）的換刀誤差，刀具裝上（shàng），一按按鈕，機床自動對刀（dāo），直接加工，誤差在0.001～0003μm內（nèi）。帶刀庫的加工中心在無自動對刀裝置時（shí），效率遠低於使用自動對刀裝（zhuāng）置的機床。還應（yīng）注意（yì）自動對刀儀名牌產（chǎn）品如Marposs的價格在1萬元（yuán）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（bú）要選用（yòng）加（jiā）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（xiàng）當（dāng）昂貴（BT40型的10把刀庫不會低於10萬元人（rén）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（jià）格昂貴（150萬元以（yǐ）上）。國內的數控機（jī）床（chuáng）價格比較合（hé）理。同時對進口設備還要考慮到售後服務因素，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（sù）切削因受當前機床（chuáng）本身主軸和采用刀具的限製，決定了它的（de）使用（yòng）範圍。目前（qián）國（guó）外通用的做法是（shì）在加工線上，第一（yī）台設備不采用高速切削，而第二台或第三台則可考慮采用（yòng）這種設備。
    合理的配置是：用1台仿形銑完成大部分切削量（強力切（qiē）削（xuē）），留下2～3mm的加工餘量，把此剩餘的切削量安排在高速（sù）切削機床（chuáng）上（shàng）完（wán）成，這樣做有（yǒu）很多好處：
    (1)強力（lì）切削機（jī）床很多，加工費用低；
    (2)功口工量大，精度要求（qiú）不高，極易達到；
    (3)刀具便宜；
    (4)轉入高速切削後，因為加工（gōng）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、表麵粗糙度等均（jun1）可達到較高的要求。
    三、結論
    近幾年按照以上要（yào）點，結合本廠產品特點選購了（le）數十台適用的機床，通過與其他機床的合理匹配，達到（dào）了高效加（jiā）工的目的，機床精（jīng）度（dù）保持完好，機（jī）床故障率（lǜ）較低，而且刀具和設備維修費用較少，效果明顯。

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