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2014年化工工程师考试《公共基础》必备知识:高速加工机床的选取方法

更新时间:2013-12-13 18:10:45 来源:|0 浏览0收藏0

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摘要 2014年化工工程师考试《公共基础》必备知识

  高速加工机床选取方法

  高速加工机床要实现高速、高精度加工,首先必须具备有快速响应能力的高性能数控和伺服系统。这类系统不仅要有很短的插补周期,而且要求前馈控制、超前读、自动加减速、误差补偿等功能。

  所谓高速加工机床,人们常把主轴最高转速10000r/min以上的加工中心和数控铣床视为高速加工铣床。这种高速加工铣床一般说来具有如下基本特征:

  1.高的主轴转速、快的进给速度和大的加(减)速度

  2.微米级的精度

  3.高的动静态刚度和轻量化的移动部件

  下面主要介绍立式加工中心和卧式加工中心型号具体选取。加工中心是一种综合加工能力较强的数控加工机床。它是把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库,刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具,在加工过程中由程序自动选用或更换。加工中心与同类数控机床相比结构复杂,控制系统功能较多。其控制功能最少可实现两轴联动控制,实现刀具运动直线插补和圆弧插补。加工中心还具有不同的辅助功能,如:各种加工固定循环,刀具半径自动补偿,刀具长度自动补偿,刀具破损报警,刀具寿命管理,过载超程自动保护,丝杠螺距误差补偿,丝杠间隙补偿,故障自动诊断,工作过程图形显示,人机对话,工件在线检测、离线编程等。机床选取首先根据需要的精度、工作台大小、行程及刀库容量确定某一机床厂的机床型号,然后将各机床厂的同款机床进行如下比较。

  1.加工中心的类型选择

  (1)一般单工位(单面)加工的工件最好选用立式加工中心。

  (2)加工两工位(双面)以上的工件或在四周呈径向辐射状排列的孔系、面的加工宜选择卧式加工中心。

  (3)当工件的位置精度要求较高,采用卧式加工中心,在一次装夹中不能完成多工位加工时,则应选择五面加工中心。

  (4)当工件尺寸较大,一般立柱式加工中心的工作范围不足时,应选用龙门式加工中心。

  2.加工中心的规格选择

  (2)加工范围选择应考虑加工中心各坐标行程,主轴端面到工作台中心距离的最大值、最小值,主轴中心至工作台面距离的最大值、最小值。另外,工件和夹具的总重量不能大于工作台的额定负荷,工件移动轨迹不能与机床防护罩干涉,交换刀具不得与工件相碰等。

  (3)机床主轴功率及转矩选择主轴电动机功率反映了整机的切削效率,也反映了整机的切削刚性。

  3.加工中心精度的选择

  根据零件关键部位的加工精度选择机床的精度等级。加工中心按精度分为普通型和精密型两种,同时要注意加工精度和机床精度是两个不同的概念。加工精度是包括机床在内的整个工艺系统的各种因素所造成的总和,这些因素包括机床、夹具、刀具、切削用量、加工余量、加工材料,加工过程产生的切削力和切削热及冷却润滑条件等。

  用户根据工件加工精度,选用相应的精度级机床,批量生产的零件,实际加工出的误差值可能是定位精度的1.5-2倍。根据经验,一般应选择加工中心的各项误差值为零件各项误差的0.5-0.65倍较为合理。

  4.刀库容量选择

  同一种规格的加工中心,通常都有2-3种不同容量的刀库,在选定刀库容量时,根据被加工件的工艺分析结果来确定所需数量,通常以满足一个零件在一次装夹中所需刀具数量确定刀库容量。从统计结果看,立式加工中心选用20把刀左右的刀库,卧式加工中心选用40把刀左右的刀库为宜。用于柔性制造单元或柔性制造系统中的加工中心,应选用大容量刀库,甚至配置可交换刀库。

  5.加工中心选择功能及附件的选择

  选定加工中心时,除了基本功能和基本体外,还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件。对附件的选择要有长远性和通用性。

  6.冷却功能选择

  冷却方式有:大流量的喷淋式冷却、刀具内冷装置、气雾冷却等。根据工件和刀具的实际情况进行选择。

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