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数控机床的选型

浏览次数: 日期:2010年6月3日 16:33
数控机床是一种先进的加工设备,它以高精度、高可靠性、高效率、可加工复杂曲面工件等特点得到广泛应用。但若选型不当,则不能发挥其应有的效益,且使资金大量积压,从而产生风险。广义的选型主要包括机型选择、数控系统选择、机床精度选择、主要特征规格选择等。其中机型选择和数控系统选择风险最大,机床精度和主要特征规格选择次之,故要减少选型风险,可从以下几方面着手。
  一、机型选择

   在满足加工工艺要求的前提下设备越简单风险越小,车削加工中心和数控车床都可以加工轴类零件,但一台满足同样加工规格的车削中心价格要比数控车床贵几倍,如果没有进一步工艺要求,肯定选择数控车床风险较小。同样在经济型和普通型数控车床中要尽量选择经济型数控车床。在加工箱体、型腔、模具零件中,同规格的数控铣床和加工中心都能满足基本加工要求,但两种机床价格相差约一半(不包括气源、刀库等配套费用),所以模具加工中只有非常频繁地换刀具的工艺才选用加工中心,固定一把刀具长时间铣削的,选用数控铣床。目前很多加工中心都在作数控铣床使用。数控车床能加工的零件普通车床往往也能加工,但数控铣床能加工的零件普通铣床大多不能加工,故在既有轴类零件又有箱体、型腔类零件的综合机加工企业中应优先选择数控铣床。
  
  二、数控系统选择

   在选购数控机床时,同一种机床本体可配置多种数控系统。在可供选择的系统中,性能高低差别很大,直接影响到设备价格构成。目前数控系统种类、规格极其繁多,进口系统主要有日本FANUC、德国SINUMERIK、日本MITSUBISHI、法国NUM、意大利FIDIA、西班牙FAGOR、美国A-B 等。国产系统主要有广州系统、航天系统、华中系统、辽宁蓝天系统、南京大方系统、北方凯奇系统、清华系统、KND系统等,每家公司都有一系列各种规格的产品。减少数控系统选型风险的基本原则是:性能价格比大,使用维修方便,系统的市场寿命长。因此不能片面追求高水平、新系统。而应该以满足主机性能为主,对系统性能和价格等作一个综合分析,选用合适系统。同时应逐渐少选传统的封闭体系结构的数控系统或PC嵌入NC结构的数控系统,因为这类系统的功能扩展、改变和维修都必须借助于系统供应商。应尽可能选用NC嵌入PC结构或SOFT结构的开放式数控系统,这类系统的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部1/O之间的标准化通用接口,就像计算机上可以安装各种品牌的声卡、显卡和对应的驱动程序一样,用户可以在WINDOWSNT平台上,利用开放的CNC内核,开发所需的功能,构成各种类型的数控系统。另外数控系统中基本功能以外还有很多选择功能,用户可以根据自己的工件加工要求、测量要求、程序编制要求等,额外再选择一些功能列入订货合同附件中,特别是实时传输的DNC功能等。
  
   三、精度选择

   数控机床精度等级的选择取决于典型零件的加工精度。一般数控机床精度检验项目都有20~30项,但其最有特征的项目是:单轴定位精度、单轴重复定位精度、两轴以上联动加工出来试件的圆度。定位精度和重复定位精度综合反映了该轴各运动部件的综合精度。单轴定位精度是指在该轴行程内任意一个点定位时的误差范围,它直接反映了机床的加工精度能力,而重复定位精度则反映了该轴在行程内任意定位点的定位稳定性,这是衡量该轴能否稳定可靠工作的基本指标。以上两个指标中,重复定位精度尤为重要。目前数控系统中软件都有丰富的误差补偿功能,能对进给传动链上各环节系统误差进行稳定的补偿。如丝杠的螺距误差和累计误差可以用螺距补偿功能补偿,进给传动链的反向死区可用反向间隙补偿来消除。

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