5. 絲杠
直線電機的出現讓滾珠絲桿很尷尬。直線電機驅動的特點是速度快,效率高,剛性佳,存在的問題是價格昂貴、發熱量大、傳動平穩性略差,所以常規數控機床中滾珠絲桿傳統依然是主流。但隨著直線電機技術的逐步成熟,價格逐步降低,可以預見,滾珠絲杠在數控機床中的應用會逐步減少,市場是很殘酷的,該退出歷史舞臺的必然會退出,適者生存。
滾珠絲桿的螺距直接決定了機床的進給速度,大螺距和高速度相對應,但犧牲的是精度,有得必有失,上帝是公平的。一味的強調高進給速度、高轉速、高精度,沒有什么實用意義,買機床是來用的不是當花瓶,適用的才是最好的。
滾珠絲桿在立加上的安裝方式有兩種:一種是一端固定,一端游動,通過游動端預拉伸滾珠絲桿消除滾珠絲桿的軸向間隙,避免因溫升產生的熱變形,這是最常見的安裝方式;另一種是兩端固定,適用于高轉速高精度機床,安裝調試困難,但可解決預拉伸影響軸承壽命的問題。
滾珠絲桿螺母座的結構對機床的剛性影響也很大,整體螺母座制造困難,剛性好,但損壞后需要更換整個工作臺。
選擇方法:用國產滾珠絲桿的立加極少,德國博世力士樂東西好價格高,廠家一般選用日本THK、臺灣上銀、臺灣銀泰、臺灣PMI。國產滾珠絲桿廠家們,努力啊!
6. 主軸
主軸是立加最關鍵的功能型部件,基本由主軸專業生產廠家提供,有能力自行生產主軸的機床廠很少。機床主軸的技術含量很高,如果沒有特殊能力的話,專業的事情還是交給專業的廠家去做吧。
主軸按照傳動結構一般分為四類。
齒輪傳動主軸:高剛性,適合重切削場合,轉速一般小于6000轉/分。
同步帶轉動主軸:結構簡單,制造容易,緩沖能力強,過載滑動保護可有效保護主軸。是主流的立加主軸結構之一。轉速一般為6000-12000轉。
直聯主軸:伺服電機通過聯軸器直接驅動主軸,扭矩大,能耗少,也是主流的立加結構。轉速一般為8000-15000轉。
電主軸:也叫主軸單元,臺灣叫內脹式主軸。即電動機內置于主軸,電動機和主軸合二為一,把主傳動鏈的長度縮短為零。轉速一般為18000-40000轉/分。國外使用磁浮軸承和空氣靜壓軸承的電主軸轉速甚至可以高達10萬轉/分。
選擇方法:齒輪傳動主軸首選是德國ZF,或者是用德國ZF齒輪組裝的臺灣品牌。瑞士Step-Tec、瑞士IBG、德國Cytec、瑞典SKF都是著名的主軸廠商,臺灣旭泰、臺灣羅翌、臺灣建椿、臺灣羅森等是最常見的主軸品牌,國產的星辰、星輪在雕銑機上應用比較多,也可以在一些低端機上見到。
7. 刀庫
立加刀庫最常見的是斗笠式刀庫和機械手刀庫,鏈式刀庫一般用在龍門加工中心和臥加上,立加上也有應用但比較少。還有一種是集成在主軸上的機械手刀庫,換刀效率極高,價格不菲,老金在德國巨浪立加上見過。
斗笠式刀庫的價格僅為機械手刀庫的一半左右。一般單件小批量生產用斗笠式刀庫為好,換刀時間為大于8秒;大批量生產用機械手刀庫,換刀時間大于4秒。相對講,機械手刀庫可靠性比斗笠式刀庫高,而斗笠式刀庫的維護保養簡單方便。
斗笠式刀庫的刀柄在刀庫內放置時,錐面是敞開的,無保護,錐面上粘附的臟物會影響刀具的重復安裝精度。機械手刀庫的刀套包容全部錐面,不易臟,對精鏜刀的鏜孔精度穩定性有好處。機械手刀庫對刀具重量要求嚴格,一旦超重,刀具會從機械手中甩出去,易出事故,長度也必須在要求范圍內,機械手旋轉時所占的空間比較大,編程者須計算換刀是否會碰夾具等。從承重的角度講, BT50及以上的刀柄最好選機械手刀庫。
選擇方法:加工中心刀庫基本是臺灣同胞的天下,盛鈺、臻尚、馬特、德大、圣杰是比較常見的品牌,臺灣同胞在機床功能性部件方面的優勢還是比較明顯的。國產刀庫方面老金孤陋寡聞,也就知道呼和浩特眾環,眾環近年來進步顯著。
8. 鈑金
鈑金和油漆是機床的衣服。人靠衣裝馬靠鞍,機床的檔次從外觀上就可以區別。國產機幾乎都是一個模子里印出來,千篇一律;進口品牌基本有自己獨特的外觀標識,遠遠望去也不會和其他品牌混淆,如果把進口機放在國產機中間,你就知道什么叫鶴立雞群。另外進口機的鈑金厚度普遍在2mm以上,厚實穩重,國產機鈑金厚度能達到1.5mm的也為數不多。也有例外,國產的南通科技、蘇州紐威,外觀不亞于臺灣機床,值得鼓勵。
立加鈑金的密閉性尤為重要,漏水漏油會導致車間管理困難甚至可能引發安全事故,防塵不好會直接影響電氣壽命。誰會希望自己買到的機床是漏水漏油漏電的三漏產品呢?
選擇方法:鈑金厚度要在1mm以上,接縫縫隙小而且均勻,油漆厚且平整。門要嚴實,推拉時要有緩沖,電柜門打開會自動斷電。
9. 操控
操控實際上很大一部分程度和數控系統有關,優秀的機床廠有能力對數控系統進行二次開發,甚至可以做到讓操作技工只需填表輸入參數就可以自動生成程序,真正實現免編程操控。此外,操控箱的位置、旋轉方法、移門的位置和開合方法、工量具和刀具的安放等等,都需要站在操作技工的角度去設計,這樣的設計才會帶來人性化操控。
選擇方法:優先選擇可以實現免編程操控的機床。另外請實際去操作機床,看看機床的結構部件會不會對加工造成干涉。優秀的機床會讓人用的得心應手。
10、選配件
很多用戶忽略選配件,實際上合理的選配件可以讓機床如虎添翼。數控轉臺、油冷機、排屑機、油霧分離器、高精度通用夾具、機內測量裝置等,是很多加工場合必不可少的殺器。
數控轉臺選擇方法:數控轉臺是立加實現四軸加工的必用部件,三軸立加如果加上數控可傾式轉臺可以實現五軸加工,當然四軸、五軸加工還需要數控系統支持。臺灣潭興、臺灣潭佳、煙臺環球構成了數控轉臺的三駕馬車。
油冷機選擇方法:油冷機主要用于主軸冷卻,對于高速加工狀態下的主軸穩定性至關重要。主要的品牌有:東莞晟光、上海奕華、上海哲越等。
排屑機:排屑機是隨著人力成本的急劇上升而廣泛應用的,2005年前切屑基本人工清理,而現在排屑機成為多數立加的基本配置了。排屑機分為螺旋式和鏈板式兩種,螺旋式清屑能力強,鏈板式適合長距離清屑。排屑機品牌眾多,大家自行上度娘搜索吧。
油霧分離器:也叫油霧收集器,是解決機床產生的油霧、水霧、粉塵的設備,起到保護工人身體健康、延長機床電器壽命的作用。空間狹小,通氣不暢的工廠,建議加裝油霧分離器,善待你的工人、機床,他們才能更好的為工廠創造效益。常見品牌有:無錫博迪、上海兆和、紹興銳新等。
高精度通用夾具:工件的重復裝夾導致的精度損失要靠高精度的夾具來彌補,瑞典的3R,瑞士的EROWA是頂尖的高精度夾具,臺灣精展、保定向陽也是很好的選擇。
機內測量裝置:機內測量裝置是解決在線精密測量的最好方法,可以減少停機測量帶來的時間損失,同時避免裝卸測量帶來的誤差。領先的機內測量廠商有:英國的雷尼紹、意大利的馬波斯、日本的東京、中日合資的三門峽中原等。
零零總總講了許多,出發點自然是希望大家能選到合自己心意的立加。但機床運行環境的惡劣導致有了這么一句話:天底下沒有不出故障的機床,只有故障率低的機床。所以,買到了機床之后,還需要良好的操作習慣和常態的例行保養方能確保機床的運行正常,對于會下蛋的母雞怎能不精心養護呢?好的零部件堆砌起來的不一定是好機床,透過現象看本質去挑選機床才顯真功夫;買機床也不能只看名氣,沙堆里也可能埋著金子等著你去發掘。不懂的,歡迎來問老金,郵箱goldsign@126.com。(全文完)
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