加工中心的选型及配置（上）
时间:2015-06-29 14:52来源:山东海特数控机床
本文从加工零件开始分析加工中心选型的基本要求，对加工中心的基本调研、订购、验收、安装和生产启动五个重要环节以及应当注意的问题进行了详细论述，对你今后如何选购加工中心提供参考。
一、零件分析
薄壁环类零件在加工中经常遇到的三大难题：
1）装夹易变形；
2）加工变形，加工中装夹状态下的零件尺寸与释放后的状态不一致；
3）薄壁难以测量。
该零件材料为铸铝（ZLCuMn），主要特点是跨距大、薄壁、易变形、加工精度要求高：2－φ90±0.01，2－φ72±0.01，同轴度φ0.01，垂直度0.01，位置度0.01。零件图及形位精度如图1所示。
图1 加工零件
二、加工中心选型
从以上分析可看出，该零件尺寸大，四孔的形位精度要求特别高。若采用普通镗铣床加工，精度尺寸一致性很难保证，装夹难度大，需反复找正。应此转换加工思路，采用一次装夹，一次加工完成的工艺措施来保证零件的尺寸要求。因此从该零件加工需要以及加工能力储备考虑，决定选购可立卧转换、带转台的五轴五联动机床，并针对机床制定如下主要技术要求：
表一 机床配制要求
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模块
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配置要求
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名称
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数控精密坐标镗铣床，配备FANUC160i数控系统
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机床结构
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带加强筋间隔的铸铁床身，确保优良的静态和动态性能及强的刚性，结构形式采用动柱结构。
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线性轴
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X坐标轴水平导轨，行程大于800mm，定位精度小于3μ
Y坐标轴水平导轨，行程大于500mm，定位精度小于3μ
Z坐标轴水平导轨，行程大于500mm，定位精度小于3μ
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导轨
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导轨基准须刮研并安装超精密级预紧的循环滚珠滑枕
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滚珠丝杠
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直径大于50mm
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进给
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直线轴由交流电机和滚珠丝杠驱动
进给量大于20mm/min
进给力大于1100daN
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位置检测装置
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XYZ轴的行程及定位依靠Heidenhain高精度光栅尺控制，分辨率小于0.0001mm（0.1μ）
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回转轴要求
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AC电机驱动，摆动式B轴，电主轴，摆动范围0°～110°，液压锁定。旋转和定位控制通过高精度编码器。
定位精度：3″，平面0.004/φ300mm
分辨率：0.0001°
转速12RPM.
转矩：1200Nm
制动转矩：2500Nm
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旋转工作台C轴
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交流电机和蜗杆驱动，通过高精度编码器控制。
定位精度P＝3″
分辨率：0.0001°
制动转矩：2500Nm
转速22RPM
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主轴要求
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电机主轴带HSK－A63锥孔，用变频器驱动。
调速范围50至8000RPM
功率15KW
在100％ED时，转矩大于260Nm
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刀库
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快换性盘式刀库，24刀位，HSK－A63锥孔，*大刀具长度大于230mm
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外围设备
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带盘和冷却泵的排屑装置
倾斜式切屑运输轮车
带油量检测并自动控制的中央润滑
内置冲淋管
电器柜空调
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数控系统
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10.4“彩色液晶显示屏
通过标准件盘手工输入数据（MDI）
带脉冲式手轮的操作面板
RS232串口
PCMCIA插口（储存卡）
零件程序存储器128Kb
报警信息显示和历史记录
32刀具补偿位
刚性滚丝
固定加工循环
螺旋插补
坐标系转换
宏指令B
后台编辑
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一般来说，一个完整的加工中心系统主要包括：高的静/动刚度支承构件（机床的基本结构）；高精度、高稳定性的主轴；高控制精度的进给系统；高精度及可靠性的 CNC 系统；高效的冷却系统；安全防护与实时监控系统等。
如何有选择地购买加工中心，怎样将切削加工中心融入现有的加工机制中，还有诸多的不确定性，该方面的技术知识还很片面。应用合理、可靠的结构化程序，可以比较安全、稳妥地去选择切削机床。下面将介绍一种有组织、有步骤地购买加工中心并将其应用到现有的生产环境中去的方法，该方法包括五个阶段(如图2)。
图2 选购j加工中心的步骤
