加工中心的選型及配置（上）
時間:2015-06-29 14:52來源:山東海特數控機床
本文從加工零件開始分析加工中心選型的基本要求，對加工中心的基本調研、訂購、驗收、安裝和生產啟動五個重要環節以及應當注意的問題進行了詳細論述，對你今后如何選購加工中心提供參考。
一、零件分析
薄壁環類零件在加工中經常遇到的三大難題：
1）裝夾易變形；
2）加工變形，加工中裝夾狀態下的零件尺寸與釋放后的狀態不一致；
3）薄壁難以測量。
該零件材料為鑄鋁（ZLCuMn），主要特點是跨距大、薄壁、易變形、加工精度要求高：2－φ90±0.01，2－φ72±0.01，同軸度φ0.01，垂直度0.01，位置度0.01。零件圖及形位精度如圖1所示。
圖1 加工零件
二、加工中心選型
從以上分析可看出，該零件尺寸大，四孔的形位精度要求特別高。若采用普通鏜銑床加工，精度尺寸一致性很難保證，裝夾難度大，需反復找正。應此轉換加工思路，采用一次裝夾，一次加工完成的工藝措施來保證零件的尺寸要求。因此從該零件加工需要以及加工能力儲備考慮，決定選購可立臥轉換、帶轉臺的五軸五聯動機床，并針對機床制定如下主要技術要求：
表一 機床配制要求
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模塊
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配置要求
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名稱
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數控精密坐標鏜銑床，配備FANUC160i數控系統
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機床結構
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帶加強筋間隔的鑄鐵床身，確保優良的靜態和動態性能及強的剛性，結構形式采用動柱結構。
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線性軸
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X坐標軸水平導軌，行程大于800mm，定位精度小于3μ
Y坐標軸水平導軌，行程大于500mm，定位精度小于3μ
Z坐標軸水平導軌，行程大于500mm，定位精度小于3μ
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導軌
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導軌基準須刮研并安裝超精密級預緊的循環滾珠滑枕
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滾珠絲杠
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直徑大于50mm
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進給
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直線軸由交流電機和滾珠絲杠驅動
進給量大于20mm/min
進給力大于1100daN
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位置檢測裝置
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XYZ軸的行程及定位依靠Heidenhain高精度光柵尺控制，分辨率小于0.0001mm（0.1μ）
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回轉軸要求
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AC電機驅動，擺動式B軸，電主軸，擺動范圍0°～110°，液壓鎖定。旋轉和定位控制通過高精度編碼器。
定位精度：3″，平面0.004/φ300mm
分辨率：0.0001°
轉速12RPM.
轉矩：1200Nm
制動轉矩：2500Nm
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旋轉工作臺C軸
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交流電機和蝸桿驅動，通過高精度編碼器控制。
定位精度P＝3″
分辨率：0.0001°
制動轉矩：2500Nm
轉速22RPM
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主軸要求
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電機主軸帶HSK－A63錐孔，用變頻器驅動。
調速范圍50至8000RPM
功率15KW
在100％ED時，轉矩大于260Nm
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刀庫
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快換性盤式刀庫，24刀位，HSK－A63錐孔，*大刀具長度大于230mm
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外圍設備
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帶盤和冷卻泵的排屑裝置
傾斜式切屑運輸輪車
帶油量檢測并自動控制的中央潤滑
內置沖淋管
電器柜空調
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數控系統
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10.4“彩色液晶顯示屏
通過標準件盤手工輸入數據（MDI）
帶脈沖式手輪的操作面板
RS232串口
PCMCIA插口（儲存卡）
零件程序存儲器128Kb
報警信息顯示和歷史記錄
32刀具補償位
剛性滾絲
固定加工循環
螺旋插補
坐標系轉換
宏指令B
后臺編輯
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一般來說，一個完整的加工中心系統主要包括：高的靜/動剛度支承構件（機床的基本結構）；高精度、高穩定性的主軸；高控制精度的進給系統；高精度及可靠性的 CNC 系統；高效的冷卻系統；安全防護與實時監控系統等。
如何有選擇地購買加工中心，怎樣將切削加工中心融入現有的加工機制中，還有諸多的不確定性，該方面的技術知識還很片面。應用合理、可靠的結構化程序，可以比較安全、穩妥地去選擇切削機床。下面將介紹一種有組織、有步驟地購買加工中心并將其應用到現有的生產環境中去的方法，該方法包括五個階段(如圖2)。
圖2 選購j加工中心的步驟
