如何選擇數控機床（從以下四個方面入手）

加工中心以其高精度、高可靠性、高效率和加工復雜曲面工件的能力而得到廣泛應用。但是，如果選擇不當，將無法發揮其應有的效益，而且大多數加工中心價格昂貴，將帶來很大的成本壓力。總體選型包括機型選型、數控系統選型、機床精度選型、主要性能指標選型。其中，機型的選擇和數控系統的選擇風險最大，機床精度和主要規格的選擇次之。因此，要降低選擇風險，可以從以下四個方面入手。

一、 選型

在滿足加工要求的前提下，設備越簡單，風險越低。車削加工中心和數控車床都可以加工軸類零件，但滿足相同加工規格的車削中心比數控車床貴好幾倍。如果沒有進一步的技術要求，選擇數控車床的風險肯定很小。同樣在經濟型和普通型數控車床上，盡量選用經濟型數控車床。在加工箱體、型腔、模具零件時，相同規格的數控銑床和加工中心可以滿足基本的加工要求，但兩臺機床的價格相差一半左右（不包括氣源、換刀器等配套費用）。因此，在模具加工過程中，只有更換刀具的過程中才會非常頻繁地選擇加工中心。

對于長時間使用固定刀具銑削，請選擇數控銑床。許多加工中心目前被用作數控銑床。能用數控車床加工的零件通常能用普通車床加工，但能用數控銑床加工的零件不能用大多數普通銑床加工。因此，在兼有軸類零件、箱體類零件和型腔類零件的集成加工企業中，應首選數控銑床。

二。數控系統選型

購買數控加工中心時，同一臺機床可配備多種數控系統。在可供選擇的系統中，性能差別很大，直接影響設備的價格。目前，數控系統的種類和規格極其繁多。進口體系主要包括日本FANUC、德國SINUMERIK、日本三菱、法國NUM、意大利FIDIA、西班牙FAGOR、美國A-B等。每家公司都有各種規格的產品。降低數控系統選擇風險的基本原則是：性價比高，使用維護方便，使用壽命長。因此，我們不能片面追求高水平的新制度。在選擇合適的系統之前，應根據機器的主要性能，對系統性能和價格進行綜合分析。同時，傳統封閉式結構的數控系統或數控結構中嵌入PC機的數控系統不應逐步選擇，因為此類系統的功能擴展、更改和維護必須依賴于系統供應商。因此，應盡可能選擇具有數控嵌入式PC結構或軟結構的開放式數控系統。

這類系統的數控軟件全部安裝在計算機中，硬件部分只是計算機與伺服驅動器和外部I/O之間的標準化通用接口。就像電腦可以安裝各種品牌的聲卡、顯卡和相應的驅動程序一樣，用戶可以使用開放的數控內核在WINDOWSNT平臺上開發所需的功能，形成各種類型的數控系統。除了數控系統的基本功能外，還有很多選擇。用戶可以根據自己的工件加工要求、測量要求、編程要求等選擇一些功能，然后選擇一些要包含在訂貨合同中的功能，特別是DNC功能進行實時傳輸。

三、 精度選擇

數控加工中心的精度檢驗項目一般有20～30項，但最具特點的項目是：單軸定位精度、單軸重復定位精度、兩軸以上同時加工的試件圓度。定位精度和重復定位精度綜合反映了軸線各運動部位的綜合精度。單軸定位精度是指在軸行程內任意一點定位時的誤差范圍，它直接反映機床的加工精度。重復定位精度反映了軸在行程中任意定位點的定位穩定性，是衡量軸能否穩定可靠工作的基本指標。在以上兩項指標中，重復定位精度尤為重要。

目前，數控系統中的軟件具有豐富的誤差補償功能，能夠穩定地補償進給傳動鏈各環節的系統誤差。例如，絲杠的螺距誤差和累積誤差可以通過螺距補償功能進行補償，進給鏈的反向死區可以通過反向間隙補償來消除。然而，電子控制中的誤差補償功能不能補償隨機誤差（如傳動鏈中各環節的間隙變化、彈性變形和接觸剛度等引起的間隙）。由于工作臺的負載大小、移動距離的長短、移動定位的速度等因素，它們往往反映出不同的移動損失。

在一些開環和半閉環進給伺服系統中，測量元件后的機械驅動元件受到各種偶然因素的影響，具有相當大的隨機誤差效應。如滾珠絲杠熱伸長引起的工作臺實際定位位置漂移。因此，合理選擇重復定位精度可以大大降低精度選擇的風險。銑削圓柱面精度或銑削空間螺旋槽（螺紋）精度是對機床數控軸（兩軸或三軸）伺服跟隨運動性能和數控系統插補功能的綜合評價。評價指標采用測量圓柱面圓度。在數控銑床試切中，也有銑正方形四邊形加工，這也是判斷直線插補運動中兩個可控軸精度的一種方法。

對于數控銑床來說，兩個或多個軸加工的工件的圓度指標是不容忽視的。對于定位精度較高的機床，還必須注意進給伺服系統是采用半閉環還是全閉環方式，并注意檢測元件的精度和穩定性。機床采用半閉環伺服驅動方式時，其精度穩定性受到一些外部因素的影響。如傳動鏈中的滾珠絲杠受工作溫度的變化，絲杠拉長，使工作臺的實際定位位置產生漂移，影響工件的加工精度。

四、 數控加工中心主要規格的選擇

數控加工中心的主要性能指標應根據確定的典型工件加工尺寸范圍進行選擇。數控加工中心的主要技術指標是多個數控軸的行程范圍和主軸電機功率。機床的三個基本直線坐標（X，Y，Z）行程反映了機床允許的加工空間。車床中的兩個坐標X和Z反映了允許轉子的尺寸。

一般來說，被加工零件的輪廓尺寸應在機床的加工空間內。例如，典型的工件是450mm×450mm×450mm的箱體，則應選擇工作面尺寸為500mm×500mm的加工中心。選擇比典型工件稍大的工作面時，要考慮安裝夾具所需的空間。機床工作臺尺寸與三個直線坐標行程有一定的比例關系。如上述工作臺尺寸為500mm×500mm的機床，X軸行程一般為700～800mm，Y軸為500～700mm，Z軸為500～600mm。因此，工作面的大小基本上決定了加工空間的大小。在某些情況下，工件尺寸可能大于坐標行程。此時，零件上的加工區域必須在行程范圍內，必須考慮機床工作臺的允許承載力、工件是否干涉機床更換空間、是否干涉機床護罩等附件等一系列問題。

數控加工中心的主電機電源在同一型號機床上也可以有多種不同的配置。機床的切削剛度和主軸高速性能是機床總體性能的反映。輕型機床的主軸電機功率可能比標準機床低1-2級。目前普通加工中心主軸轉速為4000~8000r/min，高速立式機床可達20000~70000r/min，臥式機床可達10000~20000 r/min，主軸電機功率倍增。主軸電機功率反映機床的切削效率，從另一個側面反映機床的切削剛度和整體剛度。在現代中小型數控加工中心中，主軸箱的機械移位使用較少，往往采用大功率直流或交流調速電機直接連接主軸，甚至采用電主軸結構。

這種結構在低速切削時轉矩有限，即調速電機的輸出功率在低速時降低。為了保證低速輸出轉矩，必須使用大功率電機。因此，同規格的數控加工中心（CNC機床）的主軸電機比普通機床大數倍。在典型工件上進行大量低速加工時，必須檢查機床的低速輸出扭矩。