数控机床选型

如何选择适合自己的数控机床

由于数控机床具有加工复杂形面零件能力强、适合多种加工对象（柔性强）；加工质量、精度和加工效率高；适应CAD/CAM联网、适合制造加工信息集成管理；设备的利用率高、正常运行费用低，适应现代制造技术的发展等特点，因此，数控机床已经被越来越多地运用于制造业。因此，如何既经济又合理地选择到适合本单位的数控设备，是一个综合性技术问题，结合实际经验，本文做出以下几方面的描述：

一、按加工零件种类

回转体类（盘、套、轴、法兰）工件。直径600mm以下。

一般选用卧式数控车床。

回转体类（盘、套、轴、法兰）工件。直径600mm以上。

一般选用立式数控车床。

复杂回转体类（盘、套、轴、法兰）工件，含定向型面加工，孔加工。

一般选用卧式全功能数控车床或车削中中心。

简单箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量大（粗加工），而且以型面加工为主。

一般选用数控铣床。

箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以单面孔系加工为主，工序集中的。

一般选用立式加工中心。

箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以多面孔系加工为主，工序集中且复杂的。

一般选用卧式加工中心。

一些要求多轴联动加工要求，如四轴、五轴联动加工，必须对相应配套的编程软件、测量手段等有全面考虑和安排。

二、按生产效率选择基本配置；

1.产品的年生产纲领在1万件以下，且产品品种变化较多。

一般选用手动装卡工件和刀具，如果加工线速度变化范围较大，应该选用高低分档或多档变速结合的变频主轴。

2.产品的年生产纲领在1万件以上，且产品品种固定。

一般选用自动装卡工件和刀具，如车床选用液压卡盘，电动卡盘，多工位刀架，动力刀架，加工中心选用直线导轨（20~25m/min）,高速大功率主轴（10000~20000r/min）,专业自动夹具或可换夹具，大流量冲排屑装置等。

三、机床结构和配置对价格的影响：

目前市面上的数控设备可谓琳琅满目，如何才能既经济又合理地选择到适合本单位的数控设备，一直是选型关注的重点。机床价格除了加工应用之外，在很大程度上由机床的基本结构来决定，主要应注意如下几个问题：

1. 机床防护装置：可分为全防护（双门），半防护（单门）和简单防护等，此选择影响到操作者的人身安全和使用环境。

2. 机床床座：可分为整体式和分件装配式，前者刚性和精度保持性较好，后者稍差。

3. 主轴箱和主轴电机：主轴变速系统可分为机械手动变速（车床，升降台铣床），变频电机加机械手动2-3档调速，全变频电机调速和交流伺服电机调速，如何选择，应根据实际需要进行。

4. 刀架（位）：按驱动方式可分为步进和交流伺服，按控制方式可分为开环，半闭环和全闭环，这里，要特别注意数控机床多轴联动的轴数，这对机床的结构和控制有至关重要的影响。另外，选择时仍要注意车床的刀位数及加工中心的刀库数。

5. 主要功能部件：主轴轴承精度，滚珠丝杠精度，滚珠丝杠轴承精度，滚珠丝杠的安装方式，其所能达到的运动精度，必须重点关注。

6. 当机床加工精度要求很高时，应考虑加装光栅尺，形成全闭环控制（位置信号反馈），这样能够提高机床的定位精度和重复定位精度。

7. 机床的外观和造型，油漆质量：机床生产厂家的设备状况，设计能力，加工工艺水平，外购产品供货渠道，质量保证体系，检测手段等，都会在产品上体现，必要时最好详细了解。

四、按机床加工精度选择：

典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床按精度可分为普通型和精密型，一般数控机床精度检验项目都有20-30项，但其最有特征的项目是：

1. 单轴定位精度。

2. 单轴重复定位精度。

3. 俩轴之上联动加工出试件的圆度（轨迹）

数控机床精度等级的选择取决于典型零件的加工精度。一般数控机床精度检验项目都有20-30项，但其最有特征的项目是：单轴定位精度、单轴重复定位精度、俩轴之上联动加工出来试件的圆度。

定位精度要求较高的机床仍必须注意它的进给伺服系统采用半闭环方式仍是全闭环方式，注意使用检测元件的精度及稳定性。

五、数控机床主要特征规格选择

数控机床的主要特征规格应根据确定的典型工件族加工尺寸范围而选择。数控机床的最主要规格是几个数控轴的行程范围和主轴电机功率。机床的三个基本直线坐标（X、Y、Z）行程反映该机床允许的加工空间，在车床俩个坐标X、Z反映允许回转体的大小。

六、数控系统的选择：

随着市场需求多样化，机床制造商往往提供同一种机床可配置多种数控系统的选择或数控系统中多功能的选择。目前市场上应用比较多的系统有：发那科，西门子，三菱，新代，广数，凯恩帝。每个系统都有各自的特点，我们选择机床的时候要根据自己的需要来进行选择。

总而言之，数控机床的选型实际上是一个综合性的技术知识的学习和实践过程，要通过反复比较才能不断体会，可是总的原则是：性能价格比较高、使用维护方便，售后服务体系完善，只有把握这一点，才能满足实际工作的需要，才能加工出合格的产品。

对一个制造业企业来说，提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造，而这几部分内容又是互为影响和制约的。在技改中对生产设备、数控机床的更新、维修、采购等的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用、如何管理、怎样能达到最好的经济效果等问题。

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