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如何既經(jīng)濟(jì)又合理地選擇到適合本企業(yè)的臥式加工中心十分重要�？梢哉f，正確選型是用好臥式加工中心的基礎(chǔ)，是使臥式加工中心發(fā)揮出最大效率和效益的關(guān)鍵。臥式加工中心一次性投資大、技術(shù)復(fù)雜，同時(shí)種類、規(guī)格繁多，其價(jià)格、功能和精度又是一個(gè)對(duì)立的統(tǒng)一體，用戶在選購時(shí)往往有不少疑問。
1我應(yīng)該使用臥式加工中心嗎？——加工工件特征
加工中心類型的選定需要考慮加工對(duì)象、加工工藝、加工范圍和設(shè)備價(jià)格等因素，根據(jù)所選零件族 （組）進(jìn)行。如果您的加工工件具有以下特征，則應(yīng)選擇臥式加工中心：加工兩面以上的零件或加工在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面，如箱體類、殼體類零件等，應(yīng)選擇臥式加工中心；被加工零件的位置精度要求較高，宜選用高精密臥式加工中心；零件在一次裝夾中需要完成多面加工時(shí)，可選擇立臥復(fù)合式五面加工中心。當(dāng)然，上述各點(diǎn)也不是絕對(duì)的，一方面是由于加工中心正朝著復(fù)合化方向發(fā)展，另一方面選型時(shí)要綜合考慮生產(chǎn)效率、加工工藝要求和設(shè)備資金等因素，要以性價(jià)比來衡量選型方案的合理性。
專家說：采購用戶需要根據(jù)加工對(duì)象、加工工藝、加工范圍等特征來確定是否使用臥式加工中心以及使用什么樣的臥式加工中心。
2我需要選用什么規(guī)格的臥式加工中心？——主要規(guī)格的選定
（1）工作臺(tái)尺寸
這是臥式加工中心的主參數(shù)，主要取決于典型零件的外廓尺寸、裝夾方式等。應(yīng)選擇比典型零件外廓尺寸稍大一些的工作臺(tái)，以便留出安裝夾具所需的空間，保證零件在其上面能夠順利裝夾，此外還應(yīng)考慮工作臺(tái)的承載能力、T形槽數(shù)量和尺寸等，小尺寸的比較通用，比如站內(nèi)的臥式加工中心MH-630A、MH-800A、MH-500A、LH-630B等。
專家說：目前市場(chǎng)上的臥式加工中心工作臺(tái)尺寸多為1000以下的，能夠滿足大多數(shù)用戶的需求。
（2）坐標(biāo)軸行程
最基本的坐標(biāo)軸是X、Y、Z三軸，其行程和工作臺(tái)尺寸有相應(yīng)的比例關(guān)系，工作臺(tái)面的大小基本上確定了加工空間的大小。如個(gè)別零件的尺寸大于臥式加工中心行程時(shí)，則必須要求零件的加工區(qū)域處于機(jī)床的行程范圍之內(nèi)，此外還要考慮零件是否與機(jī)床交換刀具的空間干涉、與機(jī)床防護(hù)罩等附件發(fā)生干涉等系列問題。而對(duì)需要多軸聯(lián)動(dòng)加工的臥式加工中心 （如增加回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C或附加坐標(biāo)U、V、W），如四軸、五軸聯(lián)動(dòng)臥式加工中心，這就需要特殊訂貨，同時(shí)必須對(duì)相應(yīng)配套的編程軟件、測(cè)量手段以及機(jī)床價(jià)格等有全面的考慮和安排。
專家說：采購用戶需要根據(jù)加工工件規(guī)格選擇不同坐標(biāo)軸行程的臥式加工中心，多軸聯(lián)動(dòng)需要特殊定制。
（3）主軸電動(dòng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩 它反映了臥式加工中心的切削效率，也從一個(gè)側(cè)面反映了臥式加工中心的切削剛性和機(jī)床整體剛度。主軸電動(dòng)機(jī)功率在同類規(guī)格的臥式加工中心上可以有各種不同的配置，同類規(guī)格的主軸轉(zhuǎn)速不同的臥式加工中心，主軸電動(dòng)機(jī)功率可以相差很大。 專家說：采購用戶應(yīng)根據(jù)自身典型零件毛坯余量大小、切削能力 （單位時(shí)間金屬切削量）、要求達(dá)到的加工精度、實(shí)際能配置的刀具等因素綜合選擇。 （4）主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度 需要高速切削或超低速切削時(shí)，應(yīng)關(guān)注主軸的轉(zhuǎn)速范圍。特別是高速切削時(shí)，既要有高的主軸轉(zhuǎn)速，同時(shí)也要具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的進(jìn)給速度。目前臥式加工中心高速化趨勢(shì)發(fā)展很快，主軸從每分鐘幾千轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)，直線坐標(biāo)快速移動(dòng)速度從10—20／min上升到80m／min以上，當(dāng)然其功能部件如電主軸、直線電動(dòng)機(jī)、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、主軸軸承等及相配套的光柵尺、刀具等附件價(jià)格也都相應(yīng)上升，甚至很昂貴。 專家說：采購用戶必須根據(jù)自身的技術(shù)能力和配套能力合理作出臥式加工中心的合理選型。 （5）刀庫容量 可以根據(jù)被加工零件的工藝分析結(jié)果來確定所需數(shù)量，通常以典型零件在一次裝夾中所需刀具數(shù)量來確定刀庫的容量，臥式加工中心以選用40把刀左右的刀庫為宜。同時(shí)要關(guān)注最大刀具直徑與長度以及最大刀具重量等。用于FMC或FMS的臥式加工中心，應(yīng)選擇大容量刀庫，甚至配置可交換刀庫。 專家說：普通臥式加工中心選擇40把刀左右的刀庫即夠用，用于FMC或FMS的臥式加工中心應(yīng)選擇大容量刀庫。 加工中心的精度等級(jí)主要根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位的精度來確定。其精度主要包括定位精度、重復(fù)定位精度和銑圓精度，特別是重復(fù)定位精度，它反映了坐標(biāo)軸的定位穩(wěn)定性，是衡量該軸是否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。特別值得注意的是，選型訂貨時(shí)必須全面分析，不能簡(jiǎn)單地看產(chǎn)品樣本所列的精度數(shù)值，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不同、規(guī)定數(shù)值不同、檢測(cè)方法不同，數(shù)值的含義就不同�？�、樣本、合格證所列出的單位長度上允許的正負(fù)值（一般為正負(fù)0.05）常常是不明確的，訂貨時(shí)要特別注意，一定要弄清是IOS（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)）、VDI（德國標(biāo)準(zhǔn)）、JIS（日本標(biāo)準(zhǔn)）、NMTBA（美國機(jī)床制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）還是NAS（美國標(biāo)準(zhǔn)）及GB（中國標(biāo)準(zhǔn)）等，進(jìn)而分析各種不同標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的檢測(cè)計(jì)算方法和檢測(cè)環(huán)境條件，才不會(huì)產(chǎn)生誤解。 銑圓精度是綜合評(píng)價(jià)臥式加工中心有關(guān)數(shù)控軸的伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的主要指標(biāo)之一。不論典型零件是否有此需要，為了將來可能的需要及更好地控制精度，必須重視這一指標(biāo)。 要特別注意區(qū)別加工精度與機(jī)床精度兩個(gè)不同的概念。將生產(chǎn)廠家樣本上或產(chǎn)品合格證上的位置精度當(dāng)作臥式加工中心的加工精度是錯(cuò)誤的。樣本或合格證上標(biāo)明的位置精度是加工中心本身的精度，而加工精度是包括臥式加工中心本身所允許誤差在內(nèi)的整個(gè)工藝系統(tǒng)各種因素所產(chǎn)生的誤差總和。整個(gè)工藝系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是很復(fù)雜的，很難用線性關(guān)系定量表達(dá)。選型時(shí)，可參考工序能力系數(shù)Cp的評(píng)定方法來作為機(jī)床加工精度的選型依據(jù)。一般而言，Cp應(yīng)大于1.33。 站內(nèi)高精密的幾款臥式加工中心：MH-630B、LH-300A、MH-500B、TH500動(dòng)柱式臥式加工中心性能都不錯(cuò)。 專家說：采購用戶在挑選不同精度的臥式加工中心時(shí)，需要考慮：不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的單位長度含義；重視銑圓精度指標(biāo)；區(qū)別加工精度和機(jī)床精度。 4我應(yīng)該選擇哪種數(shù)控系統(tǒng)？——數(shù)控系統(tǒng)的選定 數(shù)控系統(tǒng)功能分為基本功能與選擇功能，可以從操作方式、用戶功能、控制方式、驅(qū)動(dòng)形式、反饋形式、接口形式、檢測(cè)與測(cè)量、報(bào)警與提示、故障診斷等方面綜合衡量�；竟δ苁潜仨毺峁┑�，而只有當(dāng)用戶選擇了選擇功能后，廠家才會(huì)另行提供并另行加價(jià)，且定價(jià)一般較高�？傮w而言，數(shù)控系統(tǒng)的功能一定要根據(jù)加工中心的性能需要來選擇，訂購時(shí)既要把需要的功能訂全，不能遺漏，同時(shí)避免使用率不高而造成浪費(fèi)，還需注意各功能之間的關(guān)聯(lián)性。另一方面，在可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)中，如SIEMENS系統(tǒng)、FANUC系統(tǒng)、國產(chǎn)華中數(shù)控系統(tǒng)等，性能高低差別很大，價(jià)格亦相差很大，進(jìn)口系統(tǒng)或國產(chǎn)系統(tǒng)亦決定其價(jià)格的高低。總體上來看，法蘭克系統(tǒng)性價(jià)比比較高，國內(nèi)臥式加工中心使用比例比較高。站內(nèi)臥式加工中心使用法蘭克數(shù)控系統(tǒng)的也比較多，比如MH-800B 、 LH-500B都是比較好的選擇。多臺(tái)臥式加工中心選型時(shí)，應(yīng)盡可能選用同一廠家的數(shù)控系統(tǒng)，這樣操作、編程、維修都比較方便。 專家說：法蘭克數(shù)控系統(tǒng)性價(jià)比比較高，多臺(tái)臥式加工中心選型盡量選用同一廠家的數(shù)控系統(tǒng)。 5我需要選擇幾臺(tái)臥式加工中心能達(dá)到的我的產(chǎn)量要求？——生產(chǎn)能力的估算 選型時(shí)，必須要考慮臥式加工中心能達(dá)到的生產(chǎn)能力，即要求選定的臥式加工中心在一年之內(nèi)能加工幾種典型零件、加工出多少數(shù)量的零件。要得到這些數(shù)據(jù)必須對(duì)每一種確定的典型零件進(jìn)行加工工時(shí)和生產(chǎn)節(jié)拍的估算。一般步驟為：首先，根據(jù)已選定的典型零件進(jìn)行工藝分析，初步確定一條工藝路線，在這條工藝路線中選出準(zhǔn)備在臥式加工中心上加工的工序；第二，根據(jù)現(xiàn)用的工藝參數(shù)，估算出每道在臥式加工中心上加工的工序的單個(gè)工序時(shí)間；第三，由每個(gè)單工序時(shí)間計(jì)算出選定零件在臥式加工中心上加工工序的總時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出年產(chǎn)量即生產(chǎn)能力。如果估算結(jié)果達(dá)不到目標(biāo)值，但相差不大，則可以通過修改工藝參數(shù)的方法加以調(diào)整；如果相差很大，則應(yīng)考慮增加臥式加工中心臺(tái)數(shù)的配置。 專家說：采購用戶需要根據(jù)工件加工工時(shí)和生產(chǎn)節(jié)拍的估算，決定臥式加工中心配備臺(tái)數(shù)。 6臥式加工中心有好多選配的附件我應(yīng)該如何選配？——其他功能部件及附件的選定 （1）坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)均應(yīng)滿足典型零件加工要求。一般情況下，同廠家、同規(guī)格、同等精度的臥式加工中心，增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸，價(jià)格約增加30%—50%。盡管增加坐標(biāo)軸數(shù)可以強(qiáng)化加工中心的功能，是機(jī)床上檔次的標(biāo)志之一，但最終還是要在工藝要求和資金條件下平衡決定。 （2）工作臺(tái) 臥式加工中心可配置用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，后者能夠?qū)崿F(xiàn)任意分度，作為B軸與其他軸聯(lián)動(dòng)控制�；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)配置與否以及如何配置必須以實(shí)際需要來確定，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為目的。 （3）自動(dòng)換刀裝置 （ATC） ATC的選擇主要考慮換刀時(shí)間與可靠性。過分強(qiáng)調(diào)換刀時(shí)間會(huì)使加工中心的價(jià)格大幅度提高并使故障率上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，加工中心的故障中約有50%與ATC有關(guān)，因此，在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的ATC，以降低故障率和整機(jī)成本。 （4）必要的附件、配套件 選型時(shí)，還應(yīng)注意選用一些配套件及附件，盡量避免因缺少一個(gè)幾萬元就能購買的附件而影響臥式加工中心的正常運(yùn)行。慎重選擇刀柄和刀具也是保證臥式加工中心正常運(yùn)行的關(guān)鍵，最佳的選擇辦法應(yīng)是根據(jù)典型零件所需的品種和數(shù)量來確定，并在使用中陸續(xù)添置。在臥式加工中心的構(gòu)成中，排屑裝置、防護(hù)裝置和對(duì)刀裝置 （如刀具預(yù)調(diào)儀）等均是必需的，對(duì)一些盡管不是必需的配套件，但如果價(jià)格不高，對(duì)使用帶來很多方便，也應(yīng)盡量選用，如附件銑頭、儲(chǔ)刀料架、運(yùn)刀具車、裝卸器等。 專家說：配件越高，能實(shí)現(xiàn)的功能越多，但價(jià)格也越貴，采購用戶需要根據(jù)加工需求酌情選配 7臥式加工中心選型時(shí)還有什么其他需要注意的？——需要注意的一些問題 （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 加工中心對(duì)其床身、立柱、工作臺(tái)、主軸以及刀庫等功能部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著很高的要求，以達(dá)到其高強(qiáng)度、高剛度、高抗振性和穩(wěn)定性的目的。選型時(shí)，應(yīng)特別注意把其結(jié)構(gòu)作為一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容來進(jìn)行要求與考慮。 （2）功能與加工的適應(yīng)性 雖然加工中心可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、銑、鏜、鉸、攻螺紋乃至車削 （如車銑復(fù)合加工中心）等多種加工，但是在具體選擇時(shí)，還應(yīng)根據(jù)具體需要來考慮機(jī)床的功能與加工是否相適應(yīng)等問題。要注意以下幾點(diǎn)： A、復(fù)雜曲線加工時(shí)，要考慮CNC是否有所需要的曲線插補(bǔ)功能，或選擇什么方式逼近加工曲線并保證所要求的表面粗糙度。三維加工時(shí)，要考慮選擇適合的刀具結(jié)構(gòu)，還要考慮程序編制能力，如有必要?jiǎng)t必須配備自動(dòng)編程裝置或后置處理編程裝置。 B、需要進(jìn)行螺紋切削 （非攻螺紋方式）時(shí)，不僅要看是否有螺紋切削功能、螺旋線插補(bǔ)功能和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)與進(jìn)給同步功能，還要考慮機(jī)床是否有徑向進(jìn)給裝置、是否有主軸在旋轉(zhuǎn)方向上任意角度位置準(zhǔn)確定位功能。否則，僅在數(shù)控系統(tǒng)中用了螺紋切削功能仍然無法進(jìn)行螺紋切削。 C、采用金剛鉸、浮動(dòng)鏜和擠壓加工等特種加工時(shí)，既要考慮適宜的自動(dòng)換刀的條件，又要考慮選擇合適的刀具結(jié)構(gòu)和切削用量，應(yīng)盡可能在購買主機(jī)時(shí)一并購置部分易損部件及其他附件等。 D、如果有應(yīng)用DNC、FMS、CIMS等的規(guī)劃，或要進(jìn)行 網(wǎng) 絡(luò) 制 造，則 要 注 意 通 信 功 能，應(yīng) 選 擇 具 有RS—232、RS—485 甚 至MAP網(wǎng)絡(luò)通信、CAN總線等接口的系統(tǒng)。 （3）運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性 臥式加工中心運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性決定了其質(zhì)量好壞。數(shù)控系統(tǒng)由于某一塊插件板故障造成停機(jī)數(shù)月的現(xiàn)象屢見不鮮，一個(gè)傳感器失效造成機(jī)床喪失部分功能的現(xiàn)象也多有發(fā)生。所以在選型過程中，應(yīng)采取對(duì)老用戶進(jìn)行走訪等方式，更多一些了解所選臥式加工中心的使用情況。 專家說：采購用戶在選型時(shí)，需要對(duì)臥式加工中心整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、可靠性以及價(jià)加工適應(yīng)性有客觀的認(rèn)識(shí)。 專家結(jié)語 要選好臥式加工中心就必須對(duì)其類型、特征、性能、主要規(guī)格、功能、適用范圍、不足之處等有全面詳盡的了解和掌握，并在充分分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)被加工對(duì)象、工藝要求和資金條件等具體情況合理、高性價(jià)比地作出選擇，以滿足本企業(yè)的高效益和低成本的雙重要求。
3我需要選用什么精度的臥式加工中心？——精度的選定
當(dāng)前機(jī)械工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況與趨勢(shì)預(yù)判（摘編）
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