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CK6132数控机床的技术资料一数控机床的选购1数控机床选购的一般原则1.实用性指明确数控机床来解决生产中的哪一个或哪几个问题。2.经济性指所选用的数控机床在满足加工要求的条件下，所支付的代价是最经济的或者是较为合理的。3.可操作性指用户选用的数控机床要与本企业的操作和维修水平相适应。4.稳定可靠性指机床本身的质量，选择名牌产品能保证数控机床工作时稳定可靠。2数控机床选购时需考虑的因素1.确定要加工的零件用成组技术（GT）是较科学的方法，其基础是相似性。将结构、几何形状、尺寸、材料、毛坯形状、加工表面加工精度等近似的零件，用分类编码的方法划分零件族，制定成组工艺，使之有可能简化编程，减少机床调整时间，减少工装、刀具、量具数量等，从而取得更大效益。世界上CT的分类编码系统很多。我国原机械工业部组织制定的JLBM-1分类编码系统，如图3-1所示。2.选择数控机床的种类数控机床的类型、规格繁多，不同类型的数控机床都有其不同的使用范围和使用要求，每一种数控机床都有其最佳典型零件的加工。如加工轴类零件，选用数控车床；加工板类，即箱盖、壳体和平面凸轮等零件，则应选用立式加工中心或数控铣床；加工复杂箱体类，即箱体、泵体、壳体等零件，则应选用卧式加工中心。另外，当工件只需要钻削或只需要铣削时，就不要购买加工中心；能用数控车床加工的零件就不要用车削中心；能用三轴联动的机床加工零件就不要选用四轴或五轴联动的机床。3.选择数控系统数控技术经过半个多世纪的发展，世界上数控系统的种类、规格非常之多。为了与机床相匹配，在选择数控系统时应注意以下几方面。（1）根据数控机床类型选择相应的数控系统数控系统有适用于车、铣、镗、磨、冲压、造型等加工类别，所以应有针对性地进行选择。（2）根据数控机床的设计指标选择数控系统往往是具备基本功能的系统较便宜，而选择功能却较昂贵。（3）数控系统时要考虑周全订购时应把所需的系统功能一次订齐，不能遗漏，对于那些价格增加不多，但对使用会带来方便的功能，应当配置齐全。另外，选用数控系统及机床的种类不宜过多、过杂，否则会给使用、维修带来极大困难。4.选择数控机床的规格数控机床规格的选择，应结合确定的典型零件尺寸，选用相应的规格以满足加工典型零件的需要。数控机床的主要规格包括工作台面的尺寸、坐标轴数及行程范围、主轴电动机功率和切削扭矩等。在选择数控机床的规格时要注意机床的型号。5.选择数控机床的精度要选择数控机床的精度等级，应根据典型零件关键部位加工精度的要求来决定。影响机械加工精度的因素很多，如机床的制造精度、插补精度、伺服系统的随动精度以及切削温度、切削力、各种磨损等。而用户在选用机床时，主要应考虑综合加工精度是否能满足加工的要求。目前，世界各国都制定了数控机床的精度标准。机床生产厂商在数控机床出厂前大都按照相应标准进行了严格的控制和检验。实际上机床制造精度都是很高的。实际精度均有相当的储备量，即实际允差值比标准的允差值压缩20％左右。在各项精度标准中，最主要的是定位精度、重复定位精度，对于加工中心和数控铣床，还有一项铣圆精度，如表3-1所示。6.刀具系统1）刀柄系统（1）加工中心常用刀柄分类见表3-2。模块式工具系统初始投资大，机床台数较多或零件品种较多时，可能划算。非模块式工具系统单件刀具价格低，若所购品种不多并且可多台机床共用、多种零件共用，可能划算。作决定时必须仔细分析与计算。另外，采用刀柄标准要统一，可节约开支，便于管理。考察刀具生产厂的质量、信誉和经营管理情况也很重要。加工中心上还有一些特殊刀柄，见表3-3。（2）数控车床用刀柄的特点比较见表3-4。（3）用于车削中心的动力刀具刀柄，刀柄尾部有驱动齿轮，驱动刀具轴旋转。刀具轴上可装各种刀具，特点见表3-5。2）刀库类型和刀库容量的选择（1）车床多用刀库盘，盘上有8~12个刀座位，车削中心可有2~3个刀库盘。（2）加工中心的刀库类型繁多，刀库容量为8~120把，见表3-6。加工中心上的新型刀库见表3-7。（3）在选择刀库容量时，需要对整个零件组的加工内容进行分析，统计需要用的刀具数，刀具过多则用机械手换刀出故障的机率大，工序适当分散和采用复合刀具可减少刀具数，用复合刀具还可提高加工效率，值得考虑。表3-8给出的刀库容量可作参考，刀库容量30把可覆盖85%的工件。7.选择功能及附件的选择选购数控机床时，除了认真考虑它应具备的基本功能及基本件外，还可选择随机程序编制、运动图形显示、人机对话程序编制等功能和自动测量装置、接触式测头、红外线测头、刀具磨损和破损检测等附件。8.选择机床制造厂目前，各品牌机床制造商已普遍重视产品的售前、售后服务，协助用户对典型工件作工艺分析，进行加工、可行性工艺试验及承担成套技术服务，包括工艺装备设计、程序编制、安装调试、试切工件、直至全面投入生产等一条龙服务。9.经济性分析1）投资计算由会计人员进行，计算方法较多，常用的有：（1）利润率投资获益与占用资金之比。一定时期的利润率=平均利用率=（2）回收期投资额II=式中：I为投资额；t为处数；At为t年折旧费；Gt为t年的收益；m为回收期（年）。回收期计算方法有多种，这里可以采用平均计算法。回收期=（年）/100%利润率利润某段时期某段时期所占用资本100%0.5平均利润投资额1()mtttAG投资额每年平均回收额2）无法量化的费用数控机床具有更大的柔性，适应“适时制造”或“订单制造”。力争更少的废品损失，更少的检查费用，更短的生产周期，需要的操作工数减少（例如实行多机床管理），要支付较大的人员培训费用，维护费用较高。3）投资心理用数控机床建立声誉。乐于试用先进设备。10.机床的噪声和造型对于机床噪声，各国都有明确的标准。对杂音控制也提出了要求。即机床运转时，除噪声等级不允许超标外，还不应该有不悦耳杂音产生。不悦耳杂音一般指虽不超出噪声标准规定的等级，但是却可以听到的怪异音响。机床造型也可以统称为机床的观感质量，机床造型技术是人机工程学在机床行业的实际应用。机床造型对工业安全、人体卫生和生产效率产生着潜在的，但又非常重要的影响。二数控机床的验收1验收依据依据是相关标准及合同约定。相关的国内标准：GB/T17421.1-1998机床检验通则第1部分，在无负荷或精加工条件下机床的几何精度。GB/T16462-1996数控卧式车床精度检验。GB/T4020-1997卧式车床精度检验。JB/T8324.2-1996简式数控卧式车床技术条件。JB/T8324.1-1996简式数控卧式车床精度。JB/T8771.1-1998加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床的几何精度检验(水平主轴)。JB/T8771.4-1998加工中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验。JB/T8771.5-1998加工中心检验条件第5部分：工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验。JB/T8771.7-1998加工中心检验条件第7部分：精加工试件精度检验。JB/T6561-1993数控电火花线切割机导轮技术条件。JB/T8832-2001机床数字控制系统通用技术条件。JB/T8329.1-1999数控床身铣床精度检验。2开箱检验和外观检查数控机床到厂后，设备管理部门要及时组织有关人员开箱检验。参加检验的人员应包括设备管理人员和设备安装人员、设备采购员等。如果是进口设备，还须有进口商务代理、海关商检人员等。检验的主要内容有：（1）装箱单。（2）核对应有的随机操作、维修说明书、图样资料、合格证等技术文件。（3）按合同规定，对照装箱单清点附件、备件、工具的数量、规格及完好状况。（4）检查主机、数控柜、操作台等有无明显撞碰损伤、变形、受潮、锈蚀等，并逐项如实填写“设备开箱验收登记卡”存档。3精度检验数控机床精度分为几何精度、定位精度和切削精度三类。1.几何精度检验数控机床的几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床的各关键零部件及其组装后的几何形状误差。数控机床的几何精度检验和普通机床的几何精度检验在检测内容、检测工具及检测方法上基本类似，只是检测要求更高。普通立式加工中心几何精度检验的主要内容有以下几项：（1）工作台面的平面度；（2）各坐标方向移动的相互垂直度；（3）X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；（4）X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；（5）主轴的轴向窜动；（6）主轴孔的径向跳动；（7）主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；（8）主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；（9）主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。卧式机床要比立式机床要求多几项与平面转台有关的几何精度。可以看出，第一类精度要求是机床各运动大部件如床身、立柱、溜板、主轴箱等运动的直线度、平行度、垂直度的要求；第二类是对执行切削运动主要部件主轴的自身回转精度及直线运动精度(切削运动中进刀)的要求。因此，这些几何精度综合反映了该机床的机械坐标系的几何精度和代表切削运动的部件主轴在机械坐标系的几何精度。2.定位精度检验数控机床定位精度，是指机床各坐标轴在数控系统控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的精度又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给，定位精度主要决定于读数误差，而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的，故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的，各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。定位精度主要检测的内容为：直线运动定位精度、直线运动重复定位精度、直线运动轴机械原点的复归精度、直线运动失动量的检测、回转运动的定位精度、回转运动的重复运动定位精度、回转运动失动量的检测、回转轴原点的复归精度。测量直线运动的检测工具有：测微仪和成组块规、标准刻度尺、光学读数显微镜和双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪为准。回转运动检测工具有：360齿精确分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。1）直线运动定位精度检测直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准，如图3-3a所示。在没有激光干涉仪的情况下，可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量，如图3-3b所示。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个精度等级。为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差±3σ，这时的定位精度曲线，是一个由各定位平均值连贯起来的一条曲线加上±3σ散差带构成的定位点散差带，如图3-4所示。2）直线运动重复定位精度检测检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在相同条件下重复作七次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值，以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负号，作为该坐标的重复定位精度。它是反映轴运动精度稳定性的最基本的指标。3）直线运动的原点返回精度原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的测定方法完全与重复定位精度相同。4）直线运动失动量的测定直线运动的失动量，也叫直线运动反向误差，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部件的反向死区，各机械运动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越差。失动量的测定方法是在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差，如图3-5所示。5）回转工作台运动精度的测定回转运动各项精度的测定方法同上述各项直线运动精度的测定方法，但用于检测回转精度的仪器是标准转台，平行光管（准直仪）等。3.切削精度检验机床的切削精度是一项综合精度，它不仅反映了机床的几何精度和定位精度、同时还包括了试件的材料、环境温度、刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量