帶您認(rèn)識立式加工中心

立式加工中心就是帶刀庫的立式數(shù)控銑床。

立式加工中心的部件高度集成化、高度標(biāo)準(zhǔn)化，如果拆解開，立式加工中心可以分為數(shù)控系統(tǒng)、電器、床體、主軸、刀庫、導(dǎo)軌、絲杠、鈑金八部分，這八大部分都有專業(yè)化的廠家生產(chǎn)。

1、 ??數(shù)控系統(tǒng)

高端系統(tǒng)德國西門子840D??中端是日本發(fā)那科（Fanuc）和日本三菱的天下

選擇方法：五軸立式加工中心系統(tǒng)建議用西門子840D或者Fanuc 31i，

高速高精密加工的三軸四軸立式加工中心上，推薦Fanuc 18i和三菱M700；一般應(yīng)用的三軸立式加工中心中，F(xiàn)anuc 0i MD-A適合模具加工，F(xiàn)anuc 0i MD-B適合產(chǎn)品加工，F(xiàn)anuc 0i Mate-MD是經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，三菱M70-A用于模具機(jī)，三菱M70-B適用于產(chǎn)品機(jī)，一般認(rèn)為Fanuc的操控更簡易穩(wěn)定性更高，同檔次的三菱功能更強(qiáng)大；在要求不高以及預(yù)算限制的場合，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)也是可以大展身手的，平心而論，近年來，國產(chǎn)加工中心系統(tǒng)發(fā)展迅猛，是他們的進(jìn)步才迫使國外數(shù)控系統(tǒng)品牌的價格急劇下降；

2、電器系統(tǒng)

立式加工中心電器系統(tǒng)中，美國的GE、法國的施耐德、日本的歐姆龍占據(jù)了主流地位

3、 中心潤滑系統(tǒng)

良好的潤滑是確保立式加工中心機(jī)械運(yùn)動順暢的必要條件。凡是有接觸運(yùn)動的部件之間都需要有潤滑保障，沒有機(jī)床的潤滑系統(tǒng)，機(jī)床的壽命和精度都會受到很大的影響。仔細(xì)觀察機(jī)床的油路潤滑系統(tǒng)，是購買立式加工中心之前的必修課。

4、 ?床體（含導(dǎo)軌）

選擇方法：模具機(jī)用硬軌，產(chǎn)品機(jī)用線軌，這是行業(yè)公認(rèn)的選型方法。

立式加工中心床體可分為單立柱式（C型）和雙立柱式（龍門型）。單立柱立式加工中心從側(cè)面看為C型結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)只適合Y軸小于1200mm的立式加工中心，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，在加工時會產(chǎn)生振顫現(xiàn)象，所以很少看到Y(jié)向行程較大的立式加工中心。龍門式剛性更佳，Y向行程不受限制，一般應(yīng)用在大型立式加工中心和高轉(zhuǎn)速的雕銑機(jī)上。本文僅談單立柱式立式加工中心。

立式加工中心床體根據(jù)立柱是否移動又分為定柱式和動柱式兩類。常規(guī)立式加工中心為定柱式，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。動柱式立式加工中心是工作臺固定不動，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臺灣的潭興和國產(chǎn)的煙臺環(huán)球。

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）。為了增加機(jī)床的支撐剛性，有些立式加工中心采用了四導(dǎo)軌甚至六導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。

5、絲杠

直線電機(jī)驅(qū)動的特點(diǎn)是速度快，效率高，剛性佳，存在的問題是價格昂貴、發(fā)熱量大、傳動平穩(wěn)性略差，所以常規(guī)數(shù)控機(jī)床中滾珠絲桿傳統(tǒng)依然是主流。但隨著直線電機(jī)技術(shù)的逐步成熟，價格逐步降低，可以預(yù)見，滾珠絲杠在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用會逐步減少。

滾珠絲桿的螺距直接決定了機(jī)床的進(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。

滾珠絲桿在立式加工中心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，這是最常見的安裝方式；另一種是兩端固定，適用于高轉(zhuǎn)速高精度機(jī)床，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)對機(jī)床的剛性影響也很大，整體螺母座制造困難，剛性好，但損壞后需要更換整個工作臺。

選擇方法：用國產(chǎn)滾珠絲桿的立式加工中心極少，德國博世力士樂東西好價格高，廠家一般選用日本THK、臺灣上銀、臺灣銀泰、臺灣PMI。

6、主軸

主軸是立式加工中心最關(guān)鍵的功能型部件，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。是主流的立式加工中心主軸結(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，也是主流的立式加工中心結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速一般為8000-15000轉(zhuǎn)。

電主軸：也叫主軸單元，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壓軸承的電主軸轉(zhuǎn)速甚至可以高達(dá)10萬轉(zhuǎn)/分。

選擇方法：齒輪傳動主軸首選是德國ZF，或者是用德國ZF齒輪組裝的臺灣品牌。瑞士Step-Tec、瑞士IBG、德國Cytec、瑞典SKF都是著名的主軸廠商，臺灣旭泰、臺灣羅翌、臺灣建椿、臺灣羅森等是最常見的主軸品牌，

7、立式加工中心刀庫

立式加工中心刀庫最常見的是斗笠式刀庫和機(jī)械手刀庫，在之前的文章中詳細(xì)介紹過，這里就不多說了.

8、立式加工中心鈑金

鈑金和油漆是機(jī)床的衣服。立式加工中心鈑金的密閉性尤為重要，漏水漏油會導(dǎo)致車間管理困難甚至可能引發(fā)安全事故，防塵不好會直接影響電氣壽命。

選擇方法：鈑金厚度要在1mm以上，接縫縫隙小而且均勻，油漆厚且平整。門要嚴(yán)實(shí)，推拉時要有緩沖，電柜門打開會自動斷電。

9、立式加工中心操控

操控實(shí)際上很大一部分程度和數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)，優(yōu)秀的機(jī)床廠有能力對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，甚至可以做到讓操作技工只需填表輸入?yún)?shù)就可以自動生成程序，真正實(shí)現(xiàn)免編程操控。此外，操控箱的位置、旋轉(zhuǎn)方法、移門的位置和開合方法、工量具和刀具的安放等等，都需要站在操作技工的角度去設(shè)計，這樣的設(shè)計才會帶來人性化操控。

選擇方法：優(yōu)先選擇可以實(shí)現(xiàn)免編程操控的機(jī)床。另外請實(shí)際去操作機(jī)床，看看機(jī)床的結(jié)構(gòu)部件會不會對加工造成干涉。優(yōu)秀的機(jī)床會讓人用的得心應(yīng)手。

10、選配件

合理的選配件可以讓機(jī)床事半功倍！如數(shù)控轉(zhuǎn)臺、油冷機(jī)、排屑機(jī)、油霧分離器、高精度通用夾具、機(jī)內(nèi)測量裝置等，是很多加工場合必不可少的殺器。

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