课本上对于加工中心的定义很复杂,老金的定义却很简单:立式加工中心就是带刀库的立式数控铣床。立式加工中心是机械简单、电器复杂的机床,是结构简单、使用复杂的机床。
为什么说立式加工中心结构简单?因为立式加工中心的部件高度集成化、高度标准化,拆解后可以分为数控系统、电器、床体、主轴、刀库、导轨、丝杠、钣金八部分,这八大部分都有专业化的厂家生产。有专业的光机厂家,除生产光机外,还可以根据机床厂的要求把导轨、丝杠、主轴等事先装配好,机床厂购买光机后只要安装上数控系统、电器和钣金就完成了加工中心的制造。简单不?
开诚布公的讲,国内立式加工中心的制造门槛非常低,三五竿老枪加上三五百万资金就有能力制造加工中心。浙江台州、温州等地,甚至还出现了代装机床的行业,何解?就是机床使用方自行购买立式加工中心部件,装配企业上门装配出整机,收取的费用非常低廉,不过品质可想而知。如果投资生产数控车床或者普通车床,投入的人力物力是数以倍计。当然,自行制造立式加工中心床体的机床厂也有,但是已经为数不多。
“定位”,一直是老金在机床选购系列文章中强调的两个字。购买立式加工中心前,同样要问问自己两个最重要的问题:买这台机床干什么?准备用多少钱来买?
立式加工中心按用途可以分为两类。一类生产批量产品,要求机床进给运动速度快,我们一般称之为产品机;一类用来加工多规格小批量的模具,因为模具钢难加工所以要求机床刚性好,我们一般称之为模具机。
用途不同,立式加工中心的配置是完全不同的。所以,一定要根据实际加工的产品来选型。机床销售们,你们要想尽办法把自己培养成为机床行业的医生,通过望闻问切来帮助客户选择机床,切记切记。
接下来,我们按照数控系统、电器系统、润滑系统、床体(含导轨)、丝杠、主轴、刀库、钣金、操控、选配件等十大部分来展开怎样选购立式加工中心。
机床的配置很重要,好机床配置一定不会差,但品质差的机床配置不一定差。决定机床品质的不仅仅是优良的部件,还有严谨的装配和合理的搭配。
1、 数控系统
国内加工中心数控系统的市场份额基本被进口品牌所把持。高端机系统几乎是德国西门子840D的禁脔,中端则是日本发那科(Fanuc)和日本三菱的天下,低端则由台湾宝元、台湾新代、国产凯恩帝、国产华中、国产广数等系统来瓜分少的可怜的市场份额。
选择方法:五轴立加系统建议用西门子840D或者Fanuc 31i,不是老金刻薄,在五轴的世界里国产和世界先进水平的差距是10年以上,象华中和广数的五轴用来教学倒是可以胜任的;高速高精密加工的三轴四轴立加上,Fanuc 18i和三菱M700斗得难解难分;一般应用的三轴立加中,Fanuc 0i和三菱M70是一对欢喜冤家:Fanuc 0i MD-A适合模具加工,Fanuc 0i MD-B适合产品加工,Fanuc 0i Mate-MD是经济型系统,三菱M70-A用于模具机,三菱M70-B适用于产品机,一般认为Fanuc的操控更简易稳定性更高,同档次的三菱功能更强大;在要求不高以及预算限制的场合,国产数控系统也是可以大展身手的,平心而论,近年来,国产加工中心系统发展迅猛,是他们的进步才迫使国外数控系统品牌的价格急剧下降;台湾的宝元和新代,主要应用在雕铣机行业,在立加中有一定的应用。
2、 电器系统
立加电器系统中,美国的GE、法国的施耐德、日本的欧姆龙占据了主流地位,低端机型中,也不乏国产正泰、国产德力西的影子。随着主轴伺服技术的成熟和价格的降低,变频器由于无法解决刚性攻丝的问题,已经逐步退出了立加领域。
选择方法:电器元件之间的搭配很关键,电气性能的配合度、适应度,决定了电器系统的稳定性。并不是所有元件使用同一品牌就可以解决兼容性问题,兼容性的好坏需要精密计算、经验和技术积累。
3、 润滑系统
良好的润滑是确保立加机械运动顺畅的必要条件。凡是有接触运动的部件之间都需要有润滑保障,没有机床的润滑系统,机床的寿命和精度都会受到很大的影响。仔细观察机床的油路润滑系统,是购买立加之前的必修课。
选择方法:丝杆的轴承座、螺母座、导轨、滚珠丝杆这几个部位必须有油路到达,同时要考虑油路布局是否合理、维修更换是否便利。油路布线混乱,油管和其他管线混杂、干涉,主要运动部件缺乏润滑的机床不能购买。做菜要放油,机床使用同样需要油。
4、 床体(含导轨)
随着台正加工中心光机模式的成功,如雨后春笋般冒出无数光机厂,主要集中在云南、福建、山东、浙江等地。云南的台正、昆数,福建的隆盛、威诺、德豪,山东的高登、海达、科圣,浙江的马特、伍道、江南等等,是比较典型的光机厂,不一而述,行业内比较公认台正的光机靠谱率较高。自行制造床体的加工中心厂家已经屈指可数,南通科技、常州新瑞(原江苏多棱)、苏州纽威、自贡长征、青海一机、宁波海天、新昌日发等,是硕果仅存的其中几家厂,台系的东台、台中、丽伟、福裕、友嘉、艾格玛等也自行制造床体。
选择方法:模具机用硬轨,产品机用线轨,这是行业公认的选型方法。高端机请从瑞士米克朗、德国德马吉、美国哈挺、日本大偎、日本马扎克等品牌中选取;中端机可以考虑韩国现代、台系机床、新昌日发、南通科技、常州新瑞等国产一线品牌;低端机就是光机帮的天下,国内著名的沈机、云机、宝鸡,都在光机帮的行列中,哪家配置合理、价格适中、服务到位就选哪家吧,最便宜的机床不可能有最优的性价比,销量最大的机床不一定是最好的机床,这你我都应该懂的。
立加床体可分为单立柱式(C型)和双立柱式(龙门型)。单立柱立加从侧面看为C型结构,此种结构只适合Y轴小于1200mm的立加,如大于此数值,因主轴头部悬伸过长,会造成主轴头部刚性不足,在加工时会产生振颤现象,所以很少看到Y向行程较大的立加。龙门式刚性更佳,Y向行程不受限制,一般应用在大型立加和高转速的雕铣机上。本文仅谈单立柱式立加。
立加床体根据立柱是否移动又分为定柱式和动柱式两类。常规立加为定柱式,即立柱是固定的,由工作台的X轴、Y轴移动,加上立柱上主轴的Z轴移动组成了全部运动。动柱式立加是工作台固定不动,X轴、Y轴、Z轴的三向运动均由立柱实现,动柱式的优点是占地面积小,操作技工的行动不受工作台移动的影响,一般用于双工作台或者附加旋转交换工作台的场合。数控交换式工作台可选择台湾的潭兴和国产的烟台环球。
重切削一般采用矩形导轨(即硬轨),高速进给一般选用线性导轨(即直线导轨)。为了增加机床的支撑刚性,有些立加采用了四导轨甚至六导轨的结构。
老金认为,机床厂可以去买各种各样的功能型部件,但床体应该自行生产,一可以让机床的品质可控,二是如果用几把螺丝刀和扳手就可以造加工中心的话,这行业还有存在的价值吗?(未完待续)
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数控机床市场网友 (IP:222.35.202.146) 2012-3-17
很喜欢老金的文章,此文表明了老金的专业性,不是多年在机床行业里摸爬滚打的人,写不出这样的文章。赞一个!
数控机床市场网友 (IP:125.33.251.139) 2012-3-16
系统那部分批评的有点狠,什么时间有下半部分啊?