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加工中心及配置选型

1.对加工对象的选定

根据诺 金精机技术人员多年的经验,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:

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 心的精度分类为标准型和精密型,其主要 精度项目见下表:

加工中 心主要精度项目

精度项目

标准型(mm

精密型(mm

直线定位精度

±0.01/全程

±0.005/全程

重复定位精度

±0.006

±0.002

铣圆精度

0.03-0.04

0.015

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,例如立式加工中心有162124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16把刀左右的刀库为宜。当然要 根据实际需要最后确定。

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+t+(10-20s)=t+(10%-20%)t+(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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