(1)刀库容量选择。同一种规格的加工中心,通常都设2~3种不同容量的刀库。例如,卧式加工中心刀库容量有30、40、60、80把等。
立式加工中心有16、20、24、32把容量的刀库。用户在选定时,可以根据被加工件的工艺分析结果来确定所需数量,通常以满足一个零件在一次装夹中所需刀具数量来确定刀库容量。因为换另一种零件加工时,需要安排刀具。否则,刀具管理复杂并容易出差错。
从统计数字看,立式加工中心选用20把刀左右的刀库,卧式娇嫩感中心则选用40把刀左右的刀库为宜。用于柔性制造单元(FMC)或融性制造系统(FMS)中的加工中心机床,应选大容量刀库,甚至配置可交换刀库。
(2)加工中心选择功能及附件的选择,选订加工中心时,除了基本功能和基本件以外,还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件,称为选择功能、选择附件(或任选附件)。随着数控技术的发展,可供选择的内容越来越多,其构成价格在主机中所占比例也越来越大,选订时要全面分析,还要适当考虑长远因素。
选择功能主要对数控系统而言,对那种价格增加不多,但对使用带来许多方便的功能,适应当配置齐全一些,而对可以多台机床共用的附件(如快速穿孔机、自动程编机等)应该考虑一机多用,但必须考虑到接口应是通用的。
(3)加工节拍与机床台数估算,根据已经确定的工件分析工艺路线,在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序,对这些工序作工时节拍估算。
根据现用工艺参数估算每道工序的切削时间(t切),而辅助时间通常取切削时间的10%~20%。另外中小型加工中心的每次换刀时间约需10~20s,这样单工序时间为:
T单序=t切+t辅+(10~20)s=
T切+(10%~20%)t切+(10~20)s
一年300个工作日,机床开动率按75%~85%计算,如果计算结果产量达不到目标值,但相差不多,可以重新调整加工中心上的工序数量,休整工艺参数。如果差距很大,就应考虑多台机床配置。
(4)冷却功能选择,各种类型的加工中心都配有冷却装置,有一种分带全防护罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷却装置,还有的配有刀具内冷装置,也有部分加工中心上述多种冷却方式均配置,甚至有的还配有气雾冷却却等。一般应根据工件和刀具的实际情况进行选择。
表7-8 加工中心类型及适应范围
类型 |
布局形式 |
特点 |
适用范围 |
立式加工中心 |
固定立柱、移动立柱型 |
主轴支承跨距较小。占地面积较小,刚性低于卧式加工中心,刀库容量多为16~40 |
中型零件,高度尺寸较小的零件加工,尤其是盖板类零件加工 |
卧式加工中心 |
固定立柱型、移动立柱型 |
主轴及整机刚性强,镗铣加工能力较强,加工精度较高,刀库容量多为40~80 |
中、大型零件及工序复杂且精度较高的零件加工,通常用于箱体类零件加工。 |
五面加工中心 |
交换主轴头、回转主轴头、转换圆工作台 |
主轴或工作台可立、卧式兼容,并多方向加工而无需多次装夹工件,但编程较复杂,主轴或工件台刚性受到一定影响 |
具有多面、多方向或多坐标复杂型面的零件加工 |
龙门加工中心 |
工作台移动型、龙门架移动型 |
由数控龙门铣镗床配备自动换刀装罩、附件头库等组成。立柱、横梁够成龙门结构,纵向行程大。多数具有五面加工性能,成为龙门式五面加工中心 |
大型、长型、复杂零件加工,如机床床身、立柱等。 |