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                      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。
                       
                        加工中心的零件分析
                       
                        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)。
                       
                        選購j加工中心的步驟
                       
                        圖2 選購j加工中心的步驟
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