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数控车床介绍

1.概述
车床是指以工件旋转为主运动,车刀移动为进给运动加工回转表面的机床。它可用于加工各种回转成型面,例如:内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹以及端面、沟槽、滚花等。它是金属切削机床中使用最广,生产历史最久,品种最多的一种机床。车床的种类型号很多,按其用途,结构可分为:仪表车床、卧式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、转塔车床、立式车床、多刀半自动车床、专门化车床等。近年来,计算机技术被广泛运用到机床制造业,随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品。常见车床种类如表6—10—9。
表6—10—9车床型号种类
车床类别
型号
主要生产厂家
仪表车床
CG0820M高精度仪表车床
上海仪表机床厂
立式车床
C5116A立式车床
齐齐哈尔第一机床厂
卧式车床
CW6140卧式车床
CW61100B卧式车床
CT61100卧式车床
沈阳机床股份有限公司
沈阳机床股份有限公司
天津市第二机床厂
单轴转塔自动车床
C1336单轴转塔自动车床
南京机床厂
多刀半自动车床
C724D多刀半自动立式车床
瓦房店机床厂
专门化车床
CW8925铲齿车床
大连机床集团公司
引进技术合作生产的车床品种如表6—10—10。

表6—10—10技术引进车床品种
代表型号
生产厂家
合作厂家
SUMMIT大孔车床
天津市第二机床厂
美国SUMMIT公司
MAZAK高速精密车床
济南第一机床厂
日本山崎铁工所
SI-MAZAK高速精密车床
沈阳机床股份有限公司
日本山崎铁工所
CHOIET普通车床
天水星火机床厂
法国CHOLET公司
V-1000普通车床
上海机床工具集团有限公司
法国VDF公司

2.检验标准
       车床标准较为完善。有国家标准、行业标准等以及作为制造厂内控标准使用的企业标准,供需双方在合同上规定的技术条款和特殊要求也是检验依据。车床的相关标 准,专业标准和产品分等标准齐全。主要标准有:GB6477.3-86《金属切削机床术语机床》,GB5268-85《车床刀架装刀槽高度》, ZBJ53019-90、JB/T5598-91《仪表车床参数与系列型谱》,JB4135-85《仪表车床精度》,JB/T4136-96《仪表车床技 术条件》,JB4138-85《精整车床精度》,JB3754-84《单轴纵切自动车床参数》,JB1464-94《单轴纵切自动车床精度》, JB/T54012-93《单轴纵切自动车床技术条件》,ZBJ53010—89《单轴自动车床技术条件》,JB3644-84、4321-84《卧式多 轴自动车床精度、技术条件》,JB/T5762-91、JB/T5597-91《转塔车床参数与系列型谱》,GB4683-93、ZBJ53011-89 《转塔车床精度、技术条件》,ZBJ53009-89、ZB/Z123-76《立式车床参数与系列型谱》,JB4116-96《单柱双柱立式车床精度》, JB/T3317-93、JB/T6590-93《卡盘多刀车床参数与系列型谱》,ZBJ5307-90、ZBJ53018-90《卡盘多刀车床精度、技 术条件》,GB1582-93、JB/T6085-92《卧式车床参数与系列型谱》,GB/T4020-97等效ISO1708:1989、 JB/T2322-93《卧式车床精度、技术条件》,JB/GQ1125-88、JB/GQ1126-88《简式数控卧式车床精度、技术条件》, JB4369-86、JBn4368-86《数控卧式车床精度、技术条件》,JB4117-85《重型卧式车床精度》, JB/T3849.1~3849.2-94《仿形车床精度、技术条件》。进行检验时,还须参照JB2670-82《金属切削机床检验通则》。出口产品不得 低于一等品。
3.检验项目
       检验时,除按照相关标准和制造验收技术要求进行外观检查外,主要应进行精度和性能检验。机床的精度是设计装配质量的体现,是设备性能的保证,各类车床的精度检验项目有20项左右,可归纳为:
       (1)几何精度,即机床基础件的精度,它是决定加工性能的基本条件。主要包括:床身导轨的直线度、主轴回转精度、溜板、尾座等移动部件的移动方向与导轨、主轴回转轴线的平行度或垂直度等。
       (2)传动精度,是指内联系统传动链两端件运动相互关系的准确度,车床主要是指主轴和丝杠间传动链精度。
       (3)定位精度,是指机床某运动部件从某一位置到达预定的另一理论位置和运动所达实际位置的差值。数控机床对定位精度要求很高。
       (4)工作精度,即机床加工精度,包括:精车外圆的圆度,即在纵截面内直径的一致性、精车端面的平面度和精车螺纹的螺距累积误差等。
4.输往国家、地区
       主要销往日本、美国、英国、法国、德国、意大利、东欧、中东、东南亚及港澳等30余个国家和地区。
5.包装及储运
       车床多采用木箱包装,各木箱生产厂家在制造木箱时,依据GB 7284-98《框架木箱》,GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》及相关标准。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规 定。包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93《出口商品运输包装木箱检验规程》。箱内机床应进行有效的固定和衬垫,其电器及加工未涂漆表面应 做防锈防潮处理,其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管,暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻 放等标识应齐全,以保证运输时产品完好,安全的运抵目的地。
6.生产及订购注意事项
       金属切削机床实施出口产品质量许可制度,未取得出口产品质量许可证的产品不准出口,订货时应注意设备参数的公、英制,电源、电器件电压、频率,随机文件文种,随机备件和机床颜色等方面是否有特殊要求。
数控车床的分类
数控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类,又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车,前者是两坐标控制,后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。

数控车床与普通车床一样,也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工,还能加工一些复杂的回转面,如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同,为了提高加工效率,数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。

数控车床的外形与普通车床相似,即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别,传统普通 车床有进给箱和交换齿轮架,而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动,因而进给系统的结构大为简化。
数控车床品种繁多,规格不一,可按如下方法进行分类。
按车床主轴位置分类

(1)立式数控车床 立式数控车床简称为数控立车,其车床主轴垂直于水平面,一个直径很大的圆形工作台,用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。

(2)卧式数控车床 卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性,并易于排除切屑。

按加工零件的基本类型分类

(1)卡盘式数控车床 这类车床没有尾座,适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制,卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。

(2)顶尖式数控车床 这类车床配有普通尾座或数控尾座,适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。

按刀架数量分类

(1)单刀架数控车床 数控车床一般都配置有各种形式的单刀架,如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。


(2)双刀架数控车床 这类车床的双刀架配置平行分布,也可以是相互垂直分布。

按功能分类

(1)经济型数控车床 采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的简易型数控车床,成本较低,但自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。

(2)普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床,数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即X轴和Z轴。

(3)车削加工中心 在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的数控车床带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、 C)。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的 孔和径向孔的钻削等加工,

其它分类方法



按数控系统的不同控制方式等指标,数控车床可以分很多种类,如直线控制数控车床,两主轴控制数控车床等;按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等多种。
简单介绍一下数控机床
2003年开始,中国就成了全球最大的机床消费国,也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率,1999年,我们国家机械加工 设备数控华率是5-8%,目前预计是15-20%之间。
一、 什么是数控机床 车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状,包含尺寸精度和几何 精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床,数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后,机床就成了数控机 床。当然,普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,最主要的是加了刀库,大幅度提高了精度。加工 中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。 我们一般所说的数控设备,主要是指数控车床和加工中心。 我国目前各种门类的数控机床都能生产,水平参差不齐,有的是世界水平,有的比国外落后10-15年,但如果国家支持,追赶起来也不是什么问题,例如:去 年,沈阳机床集团收购了德国西思机床公司,意义很大,如果大力消化技术,可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日 本著名的机床制造商池贝。, 近几年随着中国制造的崛起,欧洲不少企业倒闭或者被兼并,如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气,有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭,例如:新泻铁工 所。
、 数控设备的发展方向 六个方面:智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高,综合起来,德国的水平最高,日本的产值最大。美国的机床业一般。中 国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言,我们应该能进世界前4名。
三、 数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是:日本FANUC、德国西门子、日本三菱;其余还有法国扭姆、西班牙凡高 等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。 华中数控这几年发展迅速,软件水平相当不错,但差就差在电器硬件上,故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军,但机床的硬件方面不行,质量精度一 般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。 我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。
四、 机床精度
 1、 机械加工机床精度分静精度、加工精度(包括尺寸精度和几何精度)、定位精度、重复定位精度等5种。
 2、 机床精度体系:目前我们国家内承认的大致是四种体系:德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB,国标和国际标准差不多。
 3、 看一台机床水平的高低,要看它的重复定位精度,一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床,在 0.005mm(ISO标准.、统计法)以下,就是超高精度机床,高精度的机床,要有最好的轴承、丝杠。
 4、 加工出高精度零件,不只要求机床精度高,还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。
五、 目前世界著名机床厂商在我国的投资情况
 1、2000年,世界最大的专业机床制造商马扎克(MAZAK)在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司,生产数控车床、立式加工中心和 车铣复合中心。机床质量不错,目前效益良好,年产600台,目前正在建2期工程,建成后可以年产1200台。
2、2003年,德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂,目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。
 3、2002年,日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂,年生产能力为1000台,生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。
 4、韩国大宇在山东青岛投资建厂,目前生产能力不知。
5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂,年生产能力800台。
民营企业进入机床行业情况
 1、浙江日发公司,2000年投产,生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。
2.2004年,浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床,主要是从日本引进技术,目前刚开始,起点比较高。
3.2002年,西安北村投产,名字象日本的,其实老板是中国人,采用日本技术。生产小型仪表数控车床,水平相当不错。
六、军工企业技改情况 军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”,后来台湾阿扁上台后,大规模技改开始了,军工企业进入新一轮的技改高峰,我们很多军工企业开始停止购买普 通设备。尤其是近3年来,我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床,国内机床厂商为了迎接这次大 技改,也引进了不少先进技术,争取军工企业的高端订单。 听在军工企业的朋友讲,阿扁如果再能“顶”三年,我们的整体水平会上一个台阶。 其实,胡锦涛总书记掌权以来,已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上,他说,我们要建立和经济发展相适应的国防能力,相信再过10年,随着我国国防 工业和汽车行业的发展,我们国家会诞生世界水平的机床制造商,也将会超越日本,成为世界第一机床生产大国。

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