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如何选择合适的加工中心

 

 如何选择合适的加工中心

1.被加工对象的选定

    确定选购对象之前,首先要明确准备加工的对象。一般来说,具备下列特点的零件适合在加工中心加工:

    多工序集约型工件 指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。

    定位繁琐的工件 例如有一定位孔距精度要求的多孔加工,利用机床定位精度高的特点,很方便实施。

    重复生产型的工件 适合加工单件小批量生产。小批量指在1-100件,每批数量不多,但又需要重复生产。另外,即使工件形状尺寸不同,但又是相似工件,易于实现成组加工/(GT/)工艺的零件。

    复杂形状的零件 模具、航空零件等复杂形状工件,能借助自动程序编制技术在加工中心上加工各种异形零件。

    箱体类、板类零件 在卧式加工中心上利用回转工作台,对箱体零件进行多面加工,如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工,可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件,如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。

2.机床规格的选定

    根据确定的加工工件的大小尺寸,相应确定所需机床的工作台尺寸和三个直线坐标系的行程。工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹工件,加工尺寸则必须在各坐标行程内,此外还要考虑换刀空间和各坐标干涉区的限制。

3.机床精度的选定

    加工中心的精度分类为普通型和精密型,其主要精度项目见下表: 

    加工中心主要精度项目 

 

    用户根据工件的加工精度要求,选用相应精度等级的机床,批量生产的零件,实际加工出的精度数值可能是定位精度的1.5-2倍。普通型机床批量加工8级精度工件,精密机床加工精度可达5-6级,但要有恒温等工艺条件,所以精密型机床使用严格,价格高。

4.刀库容量的选定

    加工中心的制造厂家对同一种规格的机床,通常都设2-3种不同容量刀库,例如卧式加工中心刀库容量有30、60、80等,立式加工中心有16、24、32把容量的刀库。

    用户在选定时,可以根据被加工工件的工艺分析结果来确定所需数量,通常以需要一个零件在一次装夹中所需刀具数来确定刀库的容量,因为换另一零件加工时,需要重新安排刀具,否则刀具管理复杂并容易出错。

    从统计数据来看立式加工中心选用20把刀左右的刀库,卧式加工中心则选用40把刀左右的刀库为宜。当然要根据实际需要最后确定。用于柔性制造单元/(FMC/)或柔性制造系统/(FMS/)的加工中心机床,其刀库容量应选大容量刀库,甚至配置可交换刀库。

5.机床选择功能及附件的选定

    选定加工中心机床时,除了基本功能和基本件以外,还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件,称选择功能、选择附件/(任选附件/)。随着数控技术的发展,可供选择的内容越来越多,其构成价格在主机中所占的比例也越来越大,所以不明确目的大量选用附件也是不经济的,所谓“有备无患”的订购指导思想实质上是浪费。因此选订时要全面分析,还要适当考虑长远因素。

    选择功能主要对于数控系统而言,对那种价格增加不多,但对使用带来许多方便的功能,应适当配置齐全一点,而对可以多台机床公用的附件,就可以考虑一机多用,但必须考虑接口是通用的。

6.加工节拍与机床台数估算

    根据已经选定的工件,然后分析工艺路线,在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序,对这些工序作工时节拍估算。

    根据现用工艺参数,估算每道工序的切削时间,而辅助时间通常取切削时间的10%-20%。另外中小型加工中心的每次换刀时间约需10-20秒,这样单工序时间为: 

t单序=t切 t辅 /(10-20s/)=t切 /(10%-20%/)t切 /(10-20s/)

    有了单工序时间就不难计算出年产量。一年300个工作日,机床开动率按75%-85%计算,如果计算结果产量达不到目标值,但相差不多、修改工艺参数;如果差距很大,应考虑增加机床台数配置。  

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