數(shù)控車床的選用與安裝
數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟效果。合理選用數(shù)控車床，應(yīng)遵循如下原則：
1. 選用原則
1) 前期準備
確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數(shù)控車床應(yīng)具有的功能是做好前期準備，合理選用數(shù)控車床的前提條件
滿足典型零件的工藝要求
典型零件的工藝要求主要是零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工范圍和精度要求。根據(jù)精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數(shù)控車床的控制精度。
根據(jù)可靠性來選擇
可靠性是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的保證。數(shù)控機床的可靠性是指機床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時，長時間穩(wěn)定運行而不出故障。即平均無故障時間長，即使出了故障，短時間內(nèi)能恢復(fù)，重新投入使用。選擇結(jié)構(gòu)合理、制造精良，并已批量生產(chǎn)的機床。一般，用戶越多，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越高。
2) 機床附件及刀具選購
機床隨機附件、備件及其供應(yīng)能力、刀具，對已投產(chǎn)數(shù)控車床、車削中心來說是十分重要的。選擇機床，需仔細考慮刀具和附件的配套性。
3) 注重控制系統(tǒng)的同一性
生產(chǎn)廠家一般選擇同一廠商的產(chǎn)品，至少應(yīng)選購?fù)粡S商的控制系統(tǒng)，這給維修工作帶來極大的便利。教學(xué)單位，由于需要學(xué)生見多識廣，選用不同的系統(tǒng)，配備各種仿真軟件是明智的選擇。
4) 根據(jù)性能價格比來選擇
做到功能、精度不閑置、不浪費，不要選擇和自已需要無關(guān)的功能。
5) 機床的防護
需要時，機床可配備全封閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。
在選擇數(shù)控車床、車削中心時，應(yīng)綜合考慮上述各項原則。
2. 安裝方法
1) 起吊和運輸
機床的起吊和就位，應(yīng)使用制造廠提供的專用起吊工具，不允許采用其他方法進行。不需要專用起吊工具，應(yīng)采用鋼絲繩按照說明書規(guī)定部位起吊和就位。
2) 基礎(chǔ)及位置
機床應(yīng)安裝在牢固的基礎(chǔ)上，位置應(yīng)遠離振源；避免陽光照射和熱幅射；放置在干燥的地方，避免潮濕和氣流的影響。機床附近若有振源，在基礎(chǔ)四周必須設(shè)置防振溝。
3) 機床的安裝
機床放置于基礎(chǔ)上，應(yīng)在自由狀態(tài)下找平，然后將地腳螺栓均勻地鎖緊。對于普通機床，水平儀讀數(shù)不超過0.04/1000mm，對于高精度的機床，水平儀超過0.02／1000mm。在測量安裝精度時，應(yīng)在恒定溫度下進行，測量工具需經(jīng)一段定溫時間后再使用。機床安裝時應(yīng)竭力避免使機床產(chǎn)生強迫變形的安裝方法。機床安裝時不應(yīng)隨便拆下機床的某些部件，部件的拆卸可能導(dǎo)致機床內(nèi)應(yīng)力的重要新分配，從而影響機床精度。
3. 試運轉(zhuǎn)前的準備
機床幾何精度檢驗合格后，需要對整機進行清理。用浸有清洗劑的棉布或綢布，不得用棉紗或紗布。清洗掉機床出廠時為保護導(dǎo)軌面和加工面而涂的防銹油或防銹漆。清洗機床外表面上的灰塵。在各滑動面及工作面涂以機床規(guī)定使滑油。
仔細檢查機床各部位是否按要求加了油，冷卻箱中是否加足冷卻液。機床液壓站、自動間潤滑裝置的油是否到油位批示器規(guī)定的部位。
檢查電氣控制箱中各開關(guān)及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位。
通電啟動集中潤滑裝軒，使各潤滑部位及潤滑油路中充滿潤滑油。做好機床各部件動作前的一切準備。
數(shù)控車床調(diào)試與驗收
數(shù)控車床的驗收應(yīng)按國家頒布實行的《數(shù)控臥式車床制造與驗收技術(shù)要求》進行，在驗收過程中，如發(fā)生爭執(zhí)，應(yīng)以國家有關(guān)標準為依據(jù)，通過協(xié)商解決。
1. 開箱驗收
按隨機裝箱單和合同中特定附件清單對箱內(nèi)物品逐一核對檢查。并做檢查記錄。有如下內(nèi)容：
包裝箱是否完好，機床外觀有無明顯損壞，是銹蝕、脫漆；
有無技術(shù)資料，是否齊全；
附件品種、規(guī)格、數(shù)量；
備件品種、規(guī)格、數(shù)量；
工具品種、規(guī)格、數(shù)量；
刀具〈刀片〉品種、規(guī)格、數(shù)量；
安裝附件；
電氣元器件品種、規(guī)格、數(shù)量；
2. 開機試驗
機床安裝調(diào)試完成后，即通知制造廠派人調(diào)試機床。試驗主要有如下：
1) 各種手動試驗
a. 手動操作試驗 試驗手動操作的準確性。
b. 點動試驗
c. 主軸變檔試驗
d. 超程試驗
2) 功能試驗
a. 用按鍵、開關(guān)、人工操縱對機床進行功能試驗。試驗動作的靈活性、平穩(wěn)性及功能的可靠性。
b. 任選一種主軸轉(zhuǎn)速做主軸啟動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的連續(xù)試驗。操作不少于7次。
c. 主軸高、中、低轉(zhuǎn)速變換試驗。轉(zhuǎn)速的指令值與顯示值允差為±5%。
d. 任選一種進給量，在XZ軸全部行程上，連續(xù)做工作進給和快速進給試驗。快速行程應(yīng)大于1/2全行程。正反方和連續(xù)操作不少于7次。
e. 在X、Z軸的全部行程上，做低、中、高進給量變換試驗。
轉(zhuǎn)塔刀架進行各種轉(zhuǎn)位夾緊試驗。
f. 液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)做密封、潤滑、冷卻性試驗，做到不滲漏。
g. 卡盤做夾緊、松開、靈活性及可靠性試驗。
h. 主軸做正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止及變換主軸轉(zhuǎn)速試驗。
i. 轉(zhuǎn)塔刀架進行正反方向轉(zhuǎn)位試驗。
j. 進給機構(gòu)做低中高進給量為快速進給變換試驗。
k. 試驗進給坐標超程、手動數(shù)據(jù)輸入、位置顯示，回基準點，程序序號批示和檢索、程序暫停、程序刪除、址線插補、直線切削徨、錐度切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、圓弧切削循環(huán)、刀具位置補償、螺距補償、間隙補償?shù)裙δ艿目煽啃�、動作靈活性等。
3) 空動轉(zhuǎn)試驗
a. 主動動機構(gòu)運轉(zhuǎn)試驗，在最高轉(zhuǎn)速段不得少于1小時，主軸軸承的溫度值不超過70℃ ，溫升值不超過40℃；
b. 連續(xù)空運轉(zhuǎn)試驗，其運動時間不少于8小時，每個循環(huán)時間不大于15分鐘。每個循環(huán)終了停車，并模擬松卡工件動作，停車不超過一分鐘，再繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
4) 負荷試驗
用戶準備好典型零件的圖紙和毛坯，在制造廠調(diào)試人員指導(dǎo)下編程和輸入程序，選擇切削刀具和切削用量。負荷試驗可按如下三步進行，粗車、重切削、精車。每一步又分單一切削和循環(huán)程序切削。每一次切削完成后檢驗零件已加工部位實際尺寸并與指令值進行比較，檢驗機床在負荷條件下的運行精度、即機床的綜合加工精度，轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位精度。
3. 驗收
機床開箱驗收，功能試驗，空運轉(zhuǎn)試驗、負荷試驗完成后，加工出合格產(chǎn)品，即可辦理驗收移交手續(xù)。如有問題，制造廠應(yīng)負責(zé)解決。
數(shù)控車床的使用條件
數(shù)控車床的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環(huán)境溫度低于30攝示度，相對溫度小于80%。
1. 機床位置環(huán)境要求
機床的位置應(yīng)遠離振源、應(yīng)避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應(yīng)設(shè)置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機床的可靠性。
2. 電源要求
一般數(shù)控車床安裝在機加工車間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設(shè)備多，致使電網(wǎng)波動大。因此，安裝數(shù)控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內(nèi)，并且保持相對穩(wěn)定。否則會影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。
3. 溫度條件
數(shù)控車床的環(huán)境溫度低于30攝示度，相對溫度小于80%。一般來說，數(shù)控電控箱內(nèi)部設(shè)有排風(fēng)扇或冷風(fēng)機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導(dǎo)致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導(dǎo)致短路。
4. 按說明書的規(guī)定使用機床
用戶在使用機床時，不允許隨意改變控制系統(tǒng)內(nèi)制造廠設(shè)定的參數(shù)。這些參數(shù)的設(shè)定直接關(guān)系到機床各部件動態(tài)特征。只有間隙補償參數(shù)數(shù)值可根據(jù)實際情況予以調(diào)整。
用戶不能隨意更換機床附件，如使用超出說明書規(guī)定的液壓卡盤。制造廠在設(shè)置附件時，充分考慮各項環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配。盲目更換造成各項環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至造成估計不到的事故。
使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應(yīng)在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，不允許任意提高。
數(shù)控車削的工藝與工裝
數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動加工完成所有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個方面。
1. 合理選擇切削用量
對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。
切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。
進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。
用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。如下表：
最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。
然而，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時，需要根據(jù)實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。
2. 合理選擇刀具
1) 粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。
2) 精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。
3) 為減少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。
3. 合理選擇夾具
1) 盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；
2) 零件定位基準重合，以減少定位誤差。
4. 確定加工路線
加工路線是指數(shù)控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。
1) 應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；
2) 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。
5. 加工路線與加工余量的聯(lián)系
目前，在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。
6. 夾具安裝要點
目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，如圖1。液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。
