(1)刀庫容量選擇。同一種規(guī)格的加工中心,通常都設(shè)2~3種不同容量的刀庫。例如,臥式加工中心刀庫容量有30、40、60、80把等。
立式加工中心有16、20、24、32把容量的刀庫。用戶在選定時,可以根據(jù)被加工件的工藝分析結(jié)果來確定所需數(shù)量,通常以滿足一個零件在一次裝夾中所需刀具數(shù)量來確定刀庫容量。因為換另一種零件加工時,需要安排刀具。否則,刀具管理復(fù)雜并容易出差錯。
從統(tǒng)計數(shù)字看,立式加工中心選用20把刀左右的刀庫,臥式嬌嫩感中心則選用40把刀左右的刀庫為宜。用于柔性制造單元(FMC)或融性制造系統(tǒng)(FMS)中的加工中心機床,應(yīng)選大容量刀庫,甚至配置可交換刀庫。
(2)加工中心選擇功能及附件的選擇,選訂加工中心時,除了基本功能和基本件以外,還有提供用戶根據(jù)自身要求選用的功能和附件,稱為選擇功能、選擇附件(或任選附件)。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,可供選擇的內(nèi)容越來越多,其構(gòu)成價格在主機中所占比例也越來越大,選訂時要全面分析,還要適當考慮長遠因素。
選擇功能主要對數(shù)控系統(tǒng)而言,對那種價格增加不多,但對使用帶來許多方便的功能,適應(yīng)當配置齊全一些,而對可以多臺機床共用的附件(如快速穿孔機、自動程編機等)應(yīng)該考慮一機多用,但必須考慮到接口應(yīng)是通用的。
(3)加工節(jié)拍與機床臺數(shù)估算,根據(jù)已經(jīng)確定的工件分析工藝路線,在這個工藝路線中選出準備在加工中心上加工的工序,對這些工序作工時節(jié)拍估算。
根據(jù)現(xiàn)用工藝參數(shù)估算每道工序的切削時間(t切),而輔助時間通常取切削時間的10%~20%。另外中小型加工中心的每次換刀時間約需10~20s,這樣單工序時間為:
T單序=t切+t輔+(10~20)s=
T切+(10%~20%)t切+(10~20)s
一年300個工作日,機床開動率按75%~85%計算,如果計算結(jié)果產(chǎn)量達不到目標值,但相差不多,可以重新調(diào)整加工中心上的工序數(shù)量,休整工藝參數(shù)。如果差距很大,就應(yīng)考慮多臺機床配置。
(4)冷卻功能選擇,各種類型的加工中心都配有冷卻裝置,有一種分帶全防護罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷卻裝置,還有的配有刀具內(nèi)冷裝置,也有部分加工中心上述多種冷卻方式均配置,甚至有的還配有氣霧冷卻卻等。一般應(yīng)根據(jù)工件和刀具的實際情況進行選擇。
表7-8 加工中心類型及適應(yīng)范圍
類型 |
布局形式 |
特點 |
適用范圍 |
立式加工中心 |
固定立柱、移動立柱型 |
主軸支承跨距較小。占地面積較小,剛性低于臥式加工中心,刀庫容量多為16~40 |
中型零件,高度尺寸較小的零件加工,尤其是蓋板類零件加工 |
臥式加工中心 |
固定立柱型、移動立柱型 |
主軸及整機剛性強,鏜銑加工能力較強,加工精度較高,刀庫容量多為40~80 |
中、大型零件及工序復(fù)雜且精度較高的零件加工,通常用于箱體類零件加工。 |
五面加工中心 |
交換主軸頭、回轉(zhuǎn)主軸頭、轉(zhuǎn)換圓工作臺 |
主軸或工作臺可立、臥式兼容,并多方向加工而無需多次裝夾工件,但編程較復(fù)雜,主軸或工件臺剛性受到一定影響 |
具有多面、多方向或多坐標復(fù)雜型面的零件加工 |
龍門加工中心 |
工作臺移動型、龍門架移動型 |
由數(shù)控龍門銑鏜床配備自動換刀裝罩、附件頭庫等組成。立柱、橫梁夠成龍門結(jié)構(gòu),縱向行程大。多數(shù)具有五面加工性能,成為龍門式五面加工中心 |
大型、長型、復(fù)雜零件加工,如機床床身、立柱等。 |