加工中心的選型及配置（上）

發布時間：2015-06-29

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　　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

模塊	配置要求
名稱	數控精密坐標鏜銑床，配備FANUC160i數控系統
機床結構	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。
線性軸	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
導軌	導軌基準須刮研并安裝超精密級預緊的循環滾珠滑枕
滾珠絲杠	直徑大于50mm
進給	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
位置檢測裝置	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）
回轉軸要求	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
旋轉工作臺C軸	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
主軸要求	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
刀庫	快換性盤式刀庫，24刀位，HSK－A63錐孔，*大刀具長度大于230mm
外圍設備	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
數控系統	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

　　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

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加工中心的選型及配置（上）