課本上對于加工中心的定義很復雜,老金的定義卻很簡單:立式加工中心就是帶刀庫的立式數控銑床。立式加工中心是機械簡單、電器復雜的機床,是結構簡單、使用復雜的機床。
為什么說立式加工中心結構簡單?因為立式加工中心的部件高度集成化、高度標準化,拆解后可以分為數控系統、電器、床體、主軸、刀庫、導軌、絲杠、鈑金八部分,這八大部分都有專業化的廠家生產。有專業的光機廠家,除生產光機外,還可以根據機床廠的要求把導軌、絲杠、主軸等事先裝配好,機床廠購買光機后只要安裝上數控系統、電器和鈑金就完成了加工中心的制造。簡單不?
開誠布公的講,國內立式加工中心的制造門檻非常低,三五竿老槍加上三五百萬資金就有能力制造加工中心。浙江臺州、溫州等地,甚至還出現了代裝機床的行業,何解?就是機床使用方自行購買立式加工中心部件,裝配企業上門裝配出整機,收取的費用非常低廉,不過品質可想而知。如果投資生產數控車床或者普通車床,投入的人力物力是數以倍計。當然,自行制造立式加工中心床體的機床廠也有,但是已經為數不多。
“定位”,一直是老金在機床選購系列文章中強調的兩個字。購買立式加工中心前,同樣要問問自己兩個最重要的問題:買這臺機床干什么?準備用多少錢來買?
立式加工中心按用途可以分為兩類。一類生產批量產品,要求機床進給運動速度快,我們一般稱之為產品機;一類用來加工多規格小批量的模具,因為模具鋼難加工所以要求機床剛性好,我們一般稱之為模具機。
用途不同,立式加工中心的配置是完全不同的。所以,一定要根據實際加工的產品來選型。機床銷售們,你們要想盡辦法把自己培養成為機床行業的醫生,通過望聞問切來幫助客戶選擇機床,切記切記。
接下來,我們按照數控系統、電器系統、潤滑系統、床體(含導軌)、絲杠、主軸、刀庫、鈑金、操控、選配件等十大部分來展開怎樣選購立式加工中心。
機床的配置很重要,好機床配置一定不會差,但品質差的機床配置不一定差。決定機床品質的不僅僅是優良的部件,還有嚴謹的裝配和合理的搭配。
1、 數控系統
國內加工中心數控系統的市場份額基本被進口品牌所把持。高端機系統幾乎是德國西門子840D的禁臠,中端則是日本發那科(Fanuc)和日本三菱的天下,低端則由臺灣寶元、臺灣新代、國產凱恩帝、國產華中、國產廣數等系統來瓜分少的可憐的市場份額。
選擇方法:五軸立加系統建議用西門子840D或者Fanuc 31i,不是老金刻薄,在五軸的世界里國產和世界先進水平的差距是10年以上,象華中和廣數的五軸用來教學倒是可以勝任的;高速高精密加工的三軸四軸立加上,Fanuc 18i和三菱M700斗得難解難分;一般應用的三軸立加中,Fanuc 0i和三菱M70是一對歡喜冤家:Fanuc 0i MD-A適合模具加工,Fanuc 0i MD-B適合產品加工,Fanuc 0i Mate-MD是經濟型系統,三菱M70-A用于模具機,三菱M70-B適用于產品機,一般認為Fanuc的操控更簡易穩定性更高,同檔次的三菱功能更強大;在要求不高以及預算限制的場合,國產數控系統也是可以大展身手的,平心而論,近年來,國產加工中心系統發展迅猛,是他們的進步才迫使國外數控系統品牌的價格急劇下降;臺灣的寶元和新代,主要應用在雕銑機行業,在立加中有一定的應用。
2、 電器系統
立加電器系統中,美國的GE、法國的施耐德、日本的歐姆龍占據了主流地位,低端機型中,也不乏國產正泰、國產德力西的影子。隨著主軸伺服技術的成熟和價格的降低,變頻器由于無法解決剛性攻絲的問題,已經逐步退出了立加領域。
選擇方法:電器元件之間的搭配很關鍵,電氣性能的配合度、適應度,決定了電器系統的穩定性。并不是所有元件使用同一品牌就可以解決兼容性問題,兼容性的好壞需要精密計算、經驗和技術積累。
3、 潤滑系統
良好的潤滑是確保立加機械運動順暢的必要條件。凡是有接觸運動的部件之間都需要有潤滑保障,沒有機床的潤滑系統,機床的壽命和精度都會受到很大的影響。仔細觀察機床的油路潤滑系統,是購買立加之前的必修課。
選擇方法:絲桿的軸承座、螺母座、導軌、滾珠絲桿這幾個部位必須有油路到達,同時要考慮油路布局是否合理、維修更換是否便利。油路布線混亂,油管和其他管線混雜、干涉,主要運動部件缺乏潤滑的機床不能購買。做菜要放油,機床使用同樣需要油。
4、 床體(含導軌)
隨著臺正加工中心光機模式的成功,如雨后春筍般冒出無數光機廠,主要集中在云南、福建、山東、浙江等地。云南的臺正、昆數,福建的隆盛、威諾、德豪,山東的高登、海達、科圣,浙江的馬特、伍道、江南等等,是比較典型的光機廠,不一而述,行業內比較公認臺正的光機靠譜率較高。自行制造床體的加工中心廠家已經屈指可數,南通科技、常州新瑞(原江蘇多棱)、蘇州紐威、自貢長征、青海一機、寧波海天、新昌日發等,是碩果僅存的其中幾家廠,臺系的東臺、臺中、麗偉、福裕、友嘉、艾格瑪等也自行制造床體。
選擇方法:模具機用硬軌,產品機用線軌,這是行業公認的選型方法。高端機請從瑞士米克朗、德國德馬吉、美國哈挺、日本大偎、日本馬扎克等品牌中選取;中端機可以考慮韓國現代、臺系機床、新昌日發、南通科技、常州新瑞等國產一線品牌;低端機就是光機幫的天下,國內著名的沈機、云機、寶雞,都在光機幫的行列中,哪家配置合理、價格適中、服務到位就選哪家吧,最便宜的機床不可能有最優的性價比,銷量最大的機床不一定是最好的機床,這你我都應該懂的。
立加床體可分為單立柱式(C型)和雙立柱式(龍門型)。單立柱立加從側面看為C型結構,此種結構只適合Y軸小于1200mm的立加,如大于此數值,因主軸頭部懸伸過長,會造成主軸頭部剛性不足,在加工時會產生振顫現象,所以很少看到Y向行程較大的立加。龍門式剛性更佳,Y向行程不受限制,一般應用在大型立加和高轉速的雕銑機上。本文僅談單立柱式立加。
立加床體根據立柱是否移動又分為定柱式和動柱式兩類。常規立加為定柱式,即立柱是固定的,由工作臺的X軸、Y軸移動,加上立柱上主軸的Z軸移動組成了全部運動。動柱式立加是工作臺固定不動,X軸、Y軸、Z軸的三向運動均由立柱實現,動柱式的優點是占地面積小,操作技工的行動不受工作臺移動的影響,一般用于雙工作臺或者附加旋轉交換工作臺的場合。數控交換式工作臺可選擇臺灣的潭興和國產的煙臺環球。
重切削一般采用矩形導軌(即硬軌),高速進給一般選用線性導軌(即直線導軌)。為了增加機床的支撐剛性,有些立加采用了四導軌甚至六導軌的結構。
老金認為,機床廠可以去買各種各樣的功能型部件,但床體應該自行生產,一可以讓機床的品質可控,二是如果用幾把螺絲刀和扳手就可以造加工中心的話,這行業還有存在的價值嗎?(未完待續)
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數控機床市場網友 (IP:222.35.202.146) 2012-3-17
很喜歡老金的文章,此文表明了老金的專業性,不是多年在機床行業里摸爬滾打的人,寫不出這樣的文章。贊一個!
數控機床市場網友 (IP:125.33.251.139) 2012-3-16
系統那部分批評的有點狠,什么時間有下半部分啊?