機(jī)床商務(wù)網(wǎng)技術(shù)文章
怎么選購立式加工中心?
閱讀：213 發(fā)布時(shí)間：2021-11-15
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(cè)面看為C型結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)只適合Y軸小于1200mm的立加，如大于此數(shù)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(shí)會產(chǎn)生振顫現(xiàn)象，所以很少看到Y(jié)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(yīng)用在大型立加和高轉(zhuǎn)速的雕銑機(jī)上。本文僅談單立柱式立加。
立加床體根據(jù)立柱是否移動又分為定柱式和動柱式兩類。常規(guī)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(yùn)動。動柱式立加是工作臺固定不動，X軸、Y軸、Z軸的三向運(yùn)動均由立柱實(shí)現(xiàn)，動柱式的優(yōu)點(diǎn)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(zhuǎn)交換工作臺的場合。數(shù)控交換式工作臺可選擇中國臺灣的潭興和國產(chǎn)的煙臺。
重切削一般采用矩形導(dǎo)軌（即硬軌），高速進(jìn)給一般選用線性導(dǎo)軌（即直線導(dǎo)軌）。為了增加加工中心的支撐剛性，有些立加采用了四導(dǎo)軌甚至六導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。
筆者認(rèn)為，加工中心廠可以去買各種各樣的功能型部件，但床體應(yīng)該自行生產(chǎn)，一可以讓加工中心的品質(zhì)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(yè)還有存在的價(jià)值嗎？
絲杠
直線電機(jī)的出現(xiàn)讓滾珠絲桿很尷尬。直線電機(jī)驅(qū)動的特點(diǎn)是速度快，效率高，剛性佳，存在的問題是價(jià)格昂貴、發(fā)熱量大、傳動平穩(wěn)性略差，所以常規(guī)數(shù)控加工中心中滾珠絲桿傳統(tǒng)依然是主流。但隨著直線電機(jī)技術(shù)的逐步成熟，價(jià)格逐步降低，可以預(yù)見，滾珠絲杠在數(shù)控加工中心中的應(yīng)用會逐步減少，市場是很殘酷的，該退出歷史舞臺的必然會退出，適者生存。
滾珠絲桿的螺距直接決定了加工中心的進(jìn)給速度，大螺距和高速度相對應(yīng)，但犧牲的是精度，有得必有失，上帝是公平的。一味的強(qiáng)調(diào)高進(jìn)給速度、高轉(zhuǎn)速、高精度，沒有什么實(shí)用意義，買加工中心是來用的不是當(dāng)花瓶，適用的才是。
滾珠絲桿在立加上的安裝方式有兩種：一種是一端固定，一端游動，通過游動端預(yù)拉伸滾珠絲桿消除滾珠絲桿的軸向間隙，避免因溫升產(chǎn)生的熱變形，這是見的安裝方式；另一種是兩端固定，適用于高轉(zhuǎn)速高精度加工中心，安裝調(diào)試?yán)щy，但可解決預(yù)拉伸影響軸承壽命的問題。
滾珠絲桿螺母座的結(jié)構(gòu)對加工中心的剛性影響也很大，整體螺母座制造困難，剛性好，但損壞后需要更換整個(gè)工作臺。
選擇方法：用國產(chǎn)滾珠絲桿的立加極少，德國博世力士樂東西好價(jià)格高，廠家一般選用日本THK、中國臺灣上銀、中國臺灣銀泰、中國臺灣PMI。國產(chǎn)滾珠絲桿廠家們，努力啊！
主軸
主軸是立加最關(guān)鍵的功能型部件，基本由主軸專業(yè)生產(chǎn)廠家提供，有能力自行生產(chǎn)主軸的加工中心廠很少。加工中心主軸的技術(shù)含量很高，如果沒有特殊能力的話，專業(yè)的事情還是交給專業(yè)的廠家去做吧。
主軸按照傳動結(jié)構(gòu)一般分為四類。
齒輪傳動主軸：高剛性，適合重切削場合，轉(zhuǎn)速一般小于6000轉(zhuǎn)/分。
同步帶轉(zhuǎn)動主軸：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，緩沖能力強(qiáng)，過載滑動保護(hù)可有效保護(hù)主軸。是主流的立加主軸結(jié)構(gòu)之一。轉(zhuǎn)速一般為6000-12000轉(zhuǎn)。
直聯(lián)主軸：伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動主軸，扭矩大，能耗少，也是主流的立加結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速一般為8000-15000轉(zhuǎn)。
電主軸：也叫主軸單元，中國臺灣叫內(nèi)脹式主軸。即電動機(jī)內(nèi)置于主軸，電動機(jī)和主軸合二為一，把主傳動鏈的長度縮短為零。轉(zhuǎn)速一般為18000-40000轉(zhuǎn)/分。國外使用磁浮軸承和空氣靜承的電主軸轉(zhuǎn)速甚至可以高達(dá)10萬轉(zhuǎn)/分。
選擇方法：齒輪傳動主軸是德國ZF，或者是用德國ZF齒輪組裝的中國臺灣品牌。瑞士Step-Tec、瑞士IBG、德國Cytec、瑞典SKF都是的主軸廠商，中國臺灣旭泰、中國臺灣羅翌、中國臺灣建椿、中國臺灣羅森等是見的主軸品牌，國產(chǎn)的星辰、星輪在雕銑機(jī)上應(yīng)用比較多，也可以在一些低端機(jī)上見到。
立加床體根據(jù)立柱是否移動又分為定柱式和動柱式兩類。常規(guī)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(yùn)動。動柱式立加是工作臺固定不動，X軸、Y軸、Z軸的三向運(yùn)動均由立柱實(shí)現(xiàn)，動柱式的優(yōu)點(diǎn)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(zhuǎn)交換工作臺的場合。數(shù)控交換式工作臺可選擇中國臺灣的潭興和國產(chǎn)的煙臺。
重切削一般采用矩形導(dǎo)軌（即硬軌），高速進(jìn)給一般選用線性導(dǎo)軌（即直線導(dǎo)軌）。為了增加加工中心的支撐剛性，有些立加采用了四導(dǎo)軌甚至六導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。
筆者認(rèn)為，加工中心廠可以去買各種各樣的功能型部件，但床體應(yīng)該自行生產(chǎn)，一可以讓加工中心的品質(zhì)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(yè)還有存在的價(jià)值嗎？
絲杠
直線電機(jī)的出現(xiàn)讓滾珠絲桿很尷尬。直線電機(jī)驅(qū)動的特點(diǎn)是速度快，效率高，剛性佳，存在的問題是價(jià)格昂貴、發(fā)熱量大、傳動平穩(wěn)性略差，所以常規(guī)數(shù)控加工中心中滾珠絲桿傳統(tǒng)依然是主流。但隨著直線電機(jī)技術(shù)的逐步成熟，價(jià)格逐步降低，可以預(yù)見，滾珠絲杠在數(shù)控加工中心中的應(yīng)用會逐步減少，市場是很殘酷的，該退出歷史舞臺的必然會退出，適者生存。
滾珠絲桿的螺距直接決定了加工中心的進(jìn)給速度，大螺距和高速度相對應(yīng)，但犧牲的是精度，有得必有失，上帝是公平的。一味的強(qiáng)調(diào)高進(jìn)給速度、高轉(zhuǎn)速、高精度，沒有什么實(shí)用意義，買加工中心是來用的不是當(dāng)花瓶，適用的才是。
滾珠絲桿在立加上的安裝方式有兩種：一種是一端固定，一端游動，通過游動端預(yù)拉伸滾珠絲桿消除滾珠絲桿的軸向間隙，避免因溫升產(chǎn)生的熱變形，這是見的安裝方式；另一種是兩端固定，適用于高轉(zhuǎn)速高精度加工中心，安裝調(diào)試?yán)щy，但可解決預(yù)拉伸影響軸承壽命的問題。
滾珠絲桿螺母座的結(jié)構(gòu)對加工中心的剛性影響也很大，整體螺母座制造困難，剛性好，但損壞后需要更換整個(gè)工作臺。
選擇方法：用國產(chǎn)滾珠絲桿的立加極少，德國博世力士樂東西好價(jià)格高，廠家一般選用日本THK、中國臺灣上銀、中國臺灣銀泰、中國臺灣PMI。國產(chǎn)滾珠絲桿廠家們，努力啊！
主軸
主軸是立加最關(guān)鍵的功能型部件，基本由主軸專業(yè)生產(chǎn)廠家提供，有能力自行生產(chǎn)主軸的加工中心廠很少。加工中心主軸的技術(shù)含量很高，如果沒有特殊能力的話，專業(yè)的事情還是交給專業(yè)的廠家去做吧。
主軸按照傳動結(jié)構(gòu)一般分為四類。
齒輪傳動主軸：高剛性，適合重切削場合，轉(zhuǎn)速一般小于6000轉(zhuǎn)/分。
同步帶轉(zhuǎn)動主軸：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，緩沖能力強(qiáng)，過載滑動保護(hù)可有效保護(hù)主軸。是主流的立加主軸結(jié)構(gòu)之一。轉(zhuǎn)速一般為6000-12000轉(zhuǎn)。
直聯(lián)主軸：伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動主軸，扭矩大，能耗少，也是主流的立加結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速一般為8000-15000轉(zhuǎn)。
電主軸：也叫主軸單元，中國臺灣叫內(nèi)脹式主軸。即電動機(jī)內(nèi)置于主軸，電動機(jī)和主軸合二為一，把主傳動鏈的長度縮短為零。轉(zhuǎn)速一般為18000-40000轉(zhuǎn)/分。國外使用磁浮軸承和空氣靜承的電主軸轉(zhuǎn)速甚至可以高達(dá)10萬轉(zhuǎn)/分。
選擇方法：齒輪傳動主軸是德國ZF，或者是用德國ZF齒輪組裝的中國臺灣品牌。瑞士Step-Tec、瑞士IBG、德國Cytec、瑞典SKF都是的主軸廠商，中國臺灣旭泰、中國臺灣羅翌、中國臺灣建椿、中國臺灣羅森等是見的主軸品牌，國產(chǎn)的星辰、星輪在雕銑機(jī)上應(yīng)用比較多，也可以在一些低端機(jī)上見到。