数控设备的选用原则

伴随着机械加工行业的持续发展,数控设备的品种几乎覆盖了所有的机床门类,在机械加工领域中的应用范围越来越广。特别是10年来国产数控设备品种有了较大发展,产品性能、质量和可靠性也有了较大提高。据不完全统计,到2004年我国国产数控设备产品品种已达 1500种,数控设备产量已突破5万台,在多轴联动、复合加工、高速加工、超精加工等一批关键技术的掌握上也取得较大进。一些高档数控设备已进入交通、能源、航空航海、军工等重点领域,有力地支援了国家建设项目,并形成了一批中档数控设备产业化基地。进入21世纪,在微电子技术、计算机技术、网络技术发展的基础上,信息技术与数控设备相结合,将成为数控设备发展的重要趋势。与此同时,数控设备的选购也将成为使用者所面临的一个严峻挑战。正因为数控设备的先进性、复杂性和发展的迅速性,以及品种型号、档次的多样性,而且价格又相对比较昂贵,维修比较困难,就决定了选用数控设备的复杂性、困难性和慎重性。所以,在选用数控设备时,应由主管领导和专业技术人员共同进行深入细致地调研,以便正确地选用数控设备。

1、实用性

选用数控设备时总是有一定的出发点,目的是解决生产中的某一个或几个问题。因此选是为了用,这是最首要的。经济实用性就是要使选中的数控设备最终能最佳程度地实现预定的目标。例如选择数控设备是为了加工复杂的零件,还是为了提高加工效率;是为了提高精度,还是为了集中工序,缩短周期;或是实现柔性加工要求等等。有了明确的目标,有针对性地选用数控设备,才能以合理的投入,获得最佳效果。近几年来,国外数控设备企业发展机床产品有一个新的趋势。以往数控设备企业在开发数控设备产品时,常常是提高数控设备的万能性,使一种数控设备具有较多的功能,使用户在选用数控设备时有很大的选择余地。但这必然造成结构复杂,生产成本提高,制造周期加长,而且用户购置数控设备的投资也增加。而在数控设备的实际使用中,对每一个具体用户来说往往是只用其中少部分的功能,结果造成了资源的浪费。因此,用户在选用数控设备时需要有明确的使用要求。

2、经济性

经济性是指所选用的数控设备在满足加工要求的条件下,所支付的代价是最经济的或者是较为合理的。经济性往往是和实用性相联系的,机床选得实用,那么经济上也会合理。在这方面要注意的是不要以高代价换来功能过多而又不合用的较复杂的数控设备。否则,不仅是造成了不必要的浪费,而且也会给使用、维护保养及修理等方面带来困难;况且数控系统的更新期越来越短,几年不用就有新的系统和新的机床出现,而且到那时候所需花费的代价会比现在更低。因此在选用数控设备中一定要量“力”而行。

工艺适应性原则主要指所选用的数控设备所具备的功能必须适应被加工零件的形状尺寸、尺寸精度和生产节拍等工作要求。

1、形状尺寸适应性。

所选用的数控设备必须能适应被加工零件合理的形状尺寸要求。这一点应在被加工零件工艺分析的基础上进行,这里要注意的是防止由于冗余功能而付出昂贵的代价。

2、加工精度适应性。

所选择的数控设备必须满足被加工零件的精度要求。为了保证加工精度不超差,必须考核生产厂家给出的数控设备精度指标,保证有三分之一的储备量。但要注意不要一味地追求不必要的高精度,只要能确保零件的加工精度就可以了。

3、生产节拍适应性。

根据加工对象的批量和节拍要求来决定是用一台数控设备来完成加工,还是选择多台数控设备来完成加工;或者是选择柔性单元、柔性制造系统来完成加工;或者是选择柔性生产线、专用机床和专用生产线来完成加工等等。

数控设备的可靠性是广大数控设备用户特别关心的焦点问题,这虽是指机床本身的质量,但却与选用有关。稳定可靠性高,既有数控系统的问题,也有机械部分的问题,尤其是数控系统(包括伺服驱动)部分。数控设备如果不能稳定可靠地工作,那就完全失去了意义,因此在选用数控设备时必须认真对待。数控设备是否经过可靠性考核,是否达到国家规定的平均无故障时间的标准。多数用户对某种数控设备的可靠性评价如何。选购机床时可向全国数控设备用户多方咨询。

数控设备的配置既要满足被加工零件的功能要求,又要保证质量稳定可靠,还要做到经济合理。机械结构是否经过优化设计,结构是否合理,是否有足够的刚性和稳定性,是否选用了优质材料和有效的工艺处理,以保证其稳定性。对这些应进行考察,应要求数控设备生产厂家提供各种关键配套产品的配置清单,防止数控设备生产厂家以次充好,影响整机质量。配套产品应从国内外著名厂家批量生产的优良产品中选用,特别是数控系统、进给伺服系统、主轴驱动系统、主轴和滚珠丝杠用轴承、滚珠丝杠系统、PC及电气件、液压件等,必须选择好的批量生产的配套产品。

对于进口数控设备来讲,用户经常遇到维修备件供应难的问题。不是供应渠道不畅,供应时间周期长,就是原来的备件已淘汰,厂家专门做此种备件价格十分昂贵,根本无法弄到。解决的办法可以考虑以下情况:第一,在订货时对于关键易损件要同时订购维修备件;第二,供应商能通过中国备件保税库供应备件,可随时选购;第三,供应商应保证备件淘汰后能以合理的价格提供功能代替备件或原设计采用的备件。否则,由此造成的损失也是巨大的。

以上是数控设备选用的几点原则,旨在提示用户选用数控设备中应该注意到的一些问题,了解数控设备选用中的复杂性,不要简单地像订购通用机床那样去选购数控设备。不少生产企业已经提供售前导购服务,帮助用户做好数控设备的选择,但在某种程度上还很不够,因此还需要用户做出理性的判别,以达到正确选用数控设备的效果。

参考文献

1、刘虹《数控设备与编程》 机械工业出版社

2、张秀玲《数控加工技师手册》 机械工业出版社