數(shù)控車(chē)床如何選型?八個(gè)步驟輕松搞定!
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)選用數(shù)控設(shè)備已是大勢(shì)所趨。目前市面上的數(shù)控設(shè)備可謂琳瑯滿(mǎn)目,如何才能既經(jīng)濟(jì)又合理地選擇到適合本企業(yè)的數(shù)控設(shè)備,一直是人們關(guān)注的話(huà)題。本文完全從技術(shù)的角度對(duì)選型中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了全面的論述。
對(duì)一個(gè)制造企業(yè)來(lái)說(shuō),提高生產(chǎn)能力往往從生產(chǎn)管理、制造工藝、生產(chǎn)設(shè)備等方面入手進(jìn)行技術(shù)改造,而這幾部分內(nèi)容又是互為影響和制約的。在技改中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、數(shù)控車(chē)床的更新、維修、采購(gòu)等的選擇上必須考慮到要在什么樣環(huán)境下使用、如何管理、怎樣能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果等問(wèn)題。
選擇制造設(shè)備是要為制造某一些產(chǎn)品服務(wù)的,選擇的設(shè)備可能用于產(chǎn)品零件的一部分工序加工、也可能用于全部工序加工。制造水平的高低首先取決于工藝過(guò)程的設(shè)計(jì),它將決定用什么方法和手段來(lái)加工,從而也決定了對(duì)使用設(shè)備的基本要求,這也是對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)組織和管理的依據(jù)。設(shè)備選擇的基本要求確定后還要根據(jù)市場(chǎng)上能提供什么樣技術(shù)水平的裝備來(lái)選擇,針對(duì)大部分中小批量生產(chǎn)的制造企業(yè),選擇數(shù)控機(jī)床來(lái)替代舊機(jī)床或增強(qiáng)生產(chǎn)能力已是發(fā)展趨勢(shì)。
比較普通和數(shù)控兩類(lèi)機(jī)床的性能,數(shù)控機(jī)床具有加工復(fù)雜形面零件能力強(qiáng)、適應(yīng)多種加工對(duì)象(柔性強(qiáng));加工質(zhì)量、精度和加工效率高;適應(yīng)CAD/CAM聯(lián)網(wǎng)、適合制造加工信息集成管理;設(shè)備的利用率高、正常運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。
選擇數(shù)控車(chē)床是一個(gè)綜合性技術(shù)問(wèn)題,現(xiàn)在無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,都能生產(chǎn)提供多種多樣的設(shè)備。數(shù)控機(jī)床經(jīng)幾十年發(fā)展已演變出一個(gè)龐大家族群,能完成各種各樣的加工制造要求。如何從品種繁多、價(jià)格昂貴的設(shè)備中選擇適用的設(shè)備,如何使這些設(shè)備在制造中充分發(fā)揮作用而且又能滿(mǎn)足企業(yè)以后的發(fā)展,如何正確、合理地選購(gòu)與主機(jī)配套的附件、工具、軟件技術(shù)、售后技術(shù)服務(wù)等,使采購(gòu)的設(shè)備能達(dá)到較好的投入比……這些問(wèn)題都是廣大采購(gòu)者必須考慮,并逐一要處理好的問(wèn)題。
一、確定典型加工工件“族”
確定加工什么樣零件是選擇設(shè)備的第一步。企業(yè)根據(jù)技術(shù)改造和生產(chǎn)發(fā)展需要,確定有哪些零件、那些工序準(zhǔn)備用新的加工設(shè)備來(lái)完成,要考慮到產(chǎn)品發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃。用成組技術(shù)把這些零件進(jìn)行分組歸類(lèi),確定準(zhǔn)備主要加工對(duì)象的典型零件族。在歸類(lèi)中往往會(huì)遇到零件規(guī)格大小相差很多、零件形狀相差較大、各類(lèi)零件加工工時(shí)大大超過(guò)設(shè)備滿(mǎn)負(fù)荷工時(shí)等問(wèn)題,因此,要進(jìn)一步選擇確定生產(chǎn)綱領(lǐng)又比較接近要求的典型工件族。典型工件族按外型可以分為菱形類(lèi)(箱體類(lèi))、板類(lèi)、回轉(zhuǎn)體類(lèi)(盤(pán)、套、軸、法蘭)和異形類(lèi)等;按加工精度要求又可分普通級(jí)和精密級(jí)等。典型零件分類(lèi)清楚了,基本加工設(shè)備也就比較明確了。
在確定加工零件后還必須用數(shù)控加工工藝的學(xué)觀點(diǎn)對(duì)工藝流程進(jìn)行新的規(guī)劃設(shè)計(jì),這里包括對(duì)原工藝生產(chǎn)流程的變革、探索實(shí)現(xiàn)新工藝方法的可行性、探索實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生產(chǎn)管理和物流管理可行性、探索使用先進(jìn)刀具工裝大幅度提高生產(chǎn)效率的可行性、探索在生產(chǎn)線(xiàn)上數(shù)控設(shè)備和其他設(shè)備(普通的、專(zhuān)機(jī)的)的合理配制工藝等,目的是希望得到使用數(shù)控機(jī)床后的工藝制造流程。下面是幾個(gè)典型類(lèi)零件的合理加工工藝。
☆軸類(lèi)零件:銑端面打中心孔→數(shù)控車(chē)床(粗加工)→數(shù)控磨床(精加工);
☆法蘭和盤(pán)類(lèi)件:數(shù)控車(chē)床(粗加工)→車(chē)削中心(精加工);
☆型腔模具零件:普通機(jī)床加工外形及基面→數(shù)控銑床加工型面→高速數(shù)控銑精加工→拋光或電腐蝕型面;
☆板類(lèi)零件:雙軸銑床或龍門(mén)銑床加工大平面→立式加工中心上加工各類(lèi)孔;
☆箱體零件:立式加工中心上加工底面→臥式加工中心上加工四周面各工藝面。
數(shù)控車(chē)床在安排工藝流程中考慮下列因素:
(1)選擇較短的加工工藝流程。
(2)數(shù)控機(jī)床有相當(dāng)大適應(yīng)性,但也不是萬(wàn)能的,從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮,典型工件族中每一種零件都有一個(gè)經(jīng)濟(jì)批量,應(yīng)在經(jīng)濟(jì)批量基礎(chǔ)上使用比較先進(jìn)的工藝手段。
(3)盡量發(fā)揮機(jī)床的各種工藝特點(diǎn),追求較大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的綜合加工能力特長(zhǎng)(多工序集中的工藝特點(diǎn)),應(yīng)在生產(chǎn)流程中配置較少的機(jī)床數(shù)量、較少的工藝裝備和夾具。
(4)要考慮生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)車(chē)間的各種設(shè)備能力的平衡。作為單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的選擇或一條生產(chǎn)線(xiàn)的配置,單一的設(shè)備不可能完全包下一個(gè)工件的全部加工工序,必然有和其他設(shè)備的工序轉(zhuǎn)接,各設(shè)備之間的生產(chǎn)能力要平衡,滿(mǎn)足生產(chǎn)節(jié)拍的綜合要求,所以安排每臺(tái)設(shè)備上的工序數(shù)量、加工工序順序等既要發(fā)揮各臺(tái)數(shù)控機(jī)床的特長(zhǎng)、滿(mǎn)足精度要求,還要進(jìn)一步應(yīng)考慮各臺(tái)機(jī)床上工件轉(zhuǎn)序時(shí)工藝基準(zhǔn)的合理使用。
(5)在安排數(shù)控加工工藝中經(jīng)常碰到的問(wèn)題是工序集中與工藝加工漸精原則的矛盾。在數(shù)控機(jī)床的使用上,人們普遍采用將多工序集中在一臺(tái)機(jī)床上完成的工藝集中原則,以此來(lái)追求提高生產(chǎn)率,縮短零件加工周期,甚至希望工件在一次裝卡中全部加工完畢。但實(shí)際上對(duì)一些復(fù)雜的、精度要求較高的工件,由于在加工過(guò)程中的熱變形、內(nèi)應(yīng)力引起的工件變形、工夾具夾緊變形、熱處理要求時(shí)效等工藝因素和程編者操作因素等,很難一次裝卡完成全部加工?;竟に嚋?zhǔn)則中對(duì)加工零件的逐步精化要求制約著工序集中的數(shù)量,妥善處理這兩者矛盾是數(shù)控加工工藝的重要內(nèi)容。
(6)在對(duì)典型工件族工藝流程的安排中,應(yīng)妥善安排各臺(tái)機(jī)床和生產(chǎn)線(xiàn)的手工調(diào)整和檢測(cè)等工作,即人工干預(yù)的影響。企業(yè)要根據(jù)自身的技術(shù)裝備能力、技術(shù)水平和技術(shù)改造投入的力度,確定在工藝流程中人工干預(yù)的程度,這決定了對(duì)選擇數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平和功能要求。應(yīng)客觀考慮適當(dāng)采用手工調(diào)整來(lái)補(bǔ)充企業(yè)要達(dá)到完全自動(dòng)化的能力,對(duì)企業(yè)的工藝能力和設(shè)備水平確切定位。