寧波恒威機(jī)械有限公司
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加工中心機(jī)床是由機(jī)械設(shè)備與帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控系統(tǒng)組成的一種高速度、高精度、柔性化、智能化、自動化機(jī)床。加工中心目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中。為適應(yīng)加工中心靈活多變、高質(zhì)的特點，就必須合理使用加工中心，因為這也直接影響設(shè)備精度的穩(wěn)定性、設(shè)備故障率的高低及機(jī)床的使用壽命。合理使用加工中心可以提高生產(chǎn)效率、降低成本。
一、設(shè)備的選型
若做到合理使用加工中心必須要根據(jù)具體加工工藝方案進(jìn)行設(shè)備選型。
1、加工中心的分類加工中心的種類繁多，功能各異，區(qū)分方法也很多，其中按主軸的布置方式分為立式、臥式、立臥復(fù)合式3類。
a 立式加工中心是三軸機(jī)床，主軸垂直于工作臺面，工作臺可在平面內(nèi)做直線運動，這種機(jī)床僅能加工工件的頂面。
b 臥式加工中心是四軸機(jī)床，主軸平行于工作臺面，工作臺能360°任意角度旋轉(zhuǎn)，加工工件的各個側(cè)面。
c 復(fù)合式加工中心是帶立、臥兩個或者多個主軸的加工中心，它們能在一次裝夾中對工件進(jìn)行頂面、側(cè)面等多個面的加工。
2、加工中心的選擇方法
（1）根據(jù)產(chǎn)品工藝要求考慮確定機(jī)床類型
依據(jù)加工件的材料和種類、輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工內(nèi)容、加工精度等條件確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍、工作臺行程范圍、工作臺尺寸大小、刀庫容量、定位精度、重復(fù)定位精度、操作系統(tǒng)等規(guī)格。數(shù)控機(jī)床如果長期進(jìn)行大切削量的加工，會造成驅(qū)動器電源模塊或功率模塊過流損壞。因此，只有了解數(shù)控機(jī)床允許的加工范圍，才能保證在正確的范圍內(nèi)加工，避免部件損壞，提高機(jī)床使用壽命。從經(jīng)濟(jì)方面考慮應(yīng)做到合理利用資源，避免高精度機(jī)床用于粗加工工序，造成資源浪費。采用何種加工中心將直接影響所選擇的夾具結(jié)構(gòu)類型，且關(guān)系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。數(shù)控加工應(yīng)重點考慮減少工件裝夾次數(shù)，這樣可以消除工件二次裝夾的定位誤差，以保證工件加工精度。臥式加工中心一次裝夾可完成多個面的加工，具有工序集中的優(yōu)點，能有效保證加工精度。
（2）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定機(jī)床類型
加工中心類型不同，生產(chǎn)效率也不一樣。臥式加工中心一般都配有兩個自動交換工作臺的托盤。一個托盤在加工倉內(nèi)加工，另一個托盤則在裝卸倉內(nèi)裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動交換托盤，裝夾工件與工件加工同時進(jìn)行，這樣就縮短非加工時間，提高工作效率。所以，加工板類、盤類、模具及小型殼體類零件需要選擇立式加工中心，資金投入小，效率高，產(chǎn)能高，經(jīng)濟(jì)效益較高。加工精度高的復(fù)雜箱體類零件需要選擇臥式加工中心，箱體經(jīng)2-3次裝夾就可以完成全部加工內(nèi)容，既保證工件加工精度，同時也提高了工作效率。加工具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具等工件需要選擇復(fù)合式加工中心。此類加工中心功能強(qiáng)大，能保證空間尺寸的實現(xiàn)，同時生產(chǎn)效率也大幅提高。另外，機(jī)床的操作系統(tǒng)也是一個很重要的部件。一般情況下，機(jī)床操作系統(tǒng)可以選配，目前比較通用的是FANUC系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)技術(shù)成熟、功能強(qiáng)大、通用性強(qiáng)，完滿足各種零件的加工。
二、對操作人員、工作條件等的要求
1、加工中心操作人員
加工中心功能的發(fā)揮、精度的保持、使用壽命的延長很大程度取決于該設(shè)備的操作人員。工作責(zé)任心、機(jī)電基礎(chǔ)知識、英語基礎(chǔ)是選拔操作人員的考核條件。
（1）具備高度的責(zé)任心是加工中心操作者的條件。
工作責(zé)任心是指一個員工對企業(yè)應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)的認(rèn)知態(tài)度。員工責(zé)任心在企業(yè)的運行中起著很重要的作用。它是員工應(yīng)該具有的一種基本素質(zhì)，是一種企業(yè)文化。有責(zé)任心的員工能做好分內(nèi)的工作，主動幫助別人；同時與他人積極合作；能夠主動承擔(dān)責(zé)任，對企業(yè)有奉獻(xiàn)精神；能夠提高完成任務(wù)的勇氣和決心。這是做好工作的前提和必須的條件。而沒有責(zé)任心的員工會給企業(yè)生產(chǎn)造成浪
費，同時員工的消極行為也會對其他員工產(chǎn)生負(fù)面影響，阻礙企業(yè)的進(jìn)步。
（2）操作人員應(yīng)該具備機(jī)電一體化專業(yè)的知識，同時受過專業(yè)培訓(xùn)
由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動等于一體的加工設(shè)備，組成機(jī)床的各部分之間又具有密切的，操作人員必須掌握機(jī)械、電氣兩個專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，同時還應(yīng)熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的性能，這樣有利于機(jī)床各項功能開發(fā)應(yīng)用。同時因為操作者每天都接觸機(jī)床，對出現(xiàn)的異常情況可進(jìn)行初步判斷，做到對機(jī)床故障早期發(fā)現(xiàn)、早期查找，并配合維修人員將其排除，避免設(shè)備因小毛病引發(fā)大故障，導(dǎo)致維修周期長，出現(xiàn)停產(chǎn)、誤工等情況。
（3）操作者應(yīng)具備專業(yè)英語基礎(chǔ)知識
目前，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)部分基本都是依靠進(jìn)口，說明書、操作手冊、編程手冊、維修手冊等都是英文原版，數(shù)控機(jī)床的操作面板都是英文。為了掌握操作方法、程序編制及其技巧的應(yīng)用，并根據(jù)機(jī)床操作過程中出現(xiàn)的報警提示排除一般故障，操作者應(yīng)該具備數(shù)控專業(yè)英語的閱讀能力，這樣可以很方便地對設(shè)備進(jìn)行操作。
2、使用環(huán)境
加工中心的工作環(huán)境是指加工中心工作時的溫度、濕度、電壓等。
工作環(huán)境的變化可導(dǎo)致加工中心不能正常工作，并降低機(jī)床使用壽命
（1）溫度
機(jī)床廠家一般都對設(shè)備使用環(huán)境溫度做出明確要求，因為只有在溫度適合的情況下，機(jī)床的電器系統(tǒng)才能正常工作，機(jī)床的精度及加工精度才能保證?，F(xiàn)生產(chǎn)證明，當(dāng)環(huán)境溫度超過33℃時，加工中心的數(shù)控系統(tǒng)會頻繁出現(xiàn)故障。因為數(shù)控系統(tǒng)中一般半導(dǎo)體工作溫度要求在40℃以下，當(dāng)室溫達(dá)到33℃時數(shù)控柜內(nèi)部因CPU、主板、硬盤等原件散熱造成內(nèi)部溫度可能達(dá)40℃以上，致使電器元件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)不能正常工作。另外，陽光直接照射機(jī)床會大幅提高機(jī)床電氣柜溫度，應(yīng)避免陽光直射機(jī)床的情況。
（2）濕度
加工中心對工作環(huán)境的相對濕度也有嚴(yán)格的要求。如果濕度大，在數(shù)控機(jī)床關(guān)電后，空氣中的水分子在數(shù)控系統(tǒng)或驅(qū)動裝置的線路板上會產(chǎn)生小水珠。當(dāng)再次通電時，線路板上的小水珠會造成短路，損壞硬件模塊。因此，對于濕度高的現(xiàn)場應(yīng)該配備去濕或烘干裝置，消除結(jié)露后再通電運行。
（3）電壓
加工中心系統(tǒng)正常工作需要有穩(wěn)定的電源供應(yīng)，加工中心額定電壓允許變化范圍是電壓額定值的±10%。如果超過這個變化范圍，機(jī)床可能無法正常工作，同時會嚴(yán)重影響機(jī)床電源系統(tǒng)的使用壽命。所以，加工中心應(yīng)該配備交流穩(wěn)壓器以應(yīng)對不穩(wěn)定的電壓。
（4）導(dǎo)電粉塵及現(xiàn)場油霧
導(dǎo)電粉塵進(jìn)入電氣柜并在模塊線路板上沉積，可能導(dǎo)致硬件部分損壞。所以，應(yīng)采用密閉的電氣柜。生產(chǎn)現(xiàn)場的油霧具有很強(qiáng)的附著力和擴(kuò)散性，如果油霧隨空氣進(jìn)入數(shù)控機(jī)床操作站，可能影響液晶顯示器。所以，應(yīng)該配備除油霧裝置。
一、設(shè)備的選型
若做到合理使用加工中心必須要根據(jù)具體加工工藝方案進(jìn)行設(shè)備選型。
1、加工中心的分類加工中心的種類繁多，功能各異，區(qū)分方法也很多，其中按主軸的布置方式分為立式、臥式、立臥復(fù)合式3類。
a 立式加工中心是三軸機(jī)床，主軸垂直于工作臺面，工作臺可在平面內(nèi)做直線運動，這種機(jī)床僅能加工工件的頂面。
b 臥式加工中心是四軸機(jī)床，主軸平行于工作臺面，工作臺能360°任意角度旋轉(zhuǎn)，加工工件的各個側(cè)面。
c 復(fù)合式加工中心是帶立、臥兩個或者多個主軸的加工中心，它們能在一次裝夾中對工件進(jìn)行頂面、側(cè)面等多個面的加工。
2、加工中心的選擇方法
（1）根據(jù)產(chǎn)品工藝要求考慮確定機(jī)床類型
依據(jù)加工件的材料和種類、輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工內(nèi)容、加工精度等條件確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍、工作臺行程范圍、工作臺尺寸大小、刀庫容量、定位精度、重復(fù)定位精度、操作系統(tǒng)等規(guī)格。數(shù)控機(jī)床如果長期進(jìn)行大切削量的加工，會造成驅(qū)動器電源模塊或功率模塊過流損壞。因此，只有了解數(shù)控機(jī)床允許的加工范圍，才能保證在正確的范圍內(nèi)加工，避免部件損壞，提高機(jī)床使用壽命。從經(jīng)濟(jì)方面考慮應(yīng)做到合理利用資源，避免高精度機(jī)床用于粗加工工序，造成資源浪費。采用何種加工中心將直接影響所選擇的夾具結(jié)構(gòu)類型，且關(guān)系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。數(shù)控加工應(yīng)重點考慮減少工件裝夾次數(shù)，這樣可以消除工件二次裝夾的定位誤差，以保證工件加工精度。臥式加工中心一次裝夾可完成多個面的加工，具有工序集中的優(yōu)點，能有效保證加工精度。
（2）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定機(jī)床類型
加工中心類型不同，生產(chǎn)效率也不一樣。臥式加工中心一般都配有兩個自動交換工作臺的托盤。一個托盤在加工倉內(nèi)加工，另一個托盤則在裝卸倉內(nèi)裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動交換托盤，裝夾工件與工件加工同時進(jìn)行，這樣就縮短非加工時間，提高工作效率。所以，加工板類、盤類、模具及小型殼體類零件需要選擇立式加工中心，資金投入小，效率高，產(chǎn)能高，經(jīng)濟(jì)效益較高。加工精度高的復(fù)雜箱體類零件需要選擇臥式加工中心，箱體經(jīng)2-3次裝夾就可以完成全部加工內(nèi)容，既保證工件加工精度，同時也提高了工作效率。加工具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具等工件需要選擇復(fù)合式加工中心。此類加工中心功能強(qiáng)大，能保證空間尺寸的實現(xiàn)，同時生產(chǎn)效率也大幅提高。另外，機(jī)床的操作系統(tǒng)也是一個很重要的部件。一般情況下，機(jī)床操作系統(tǒng)可以選配，目前比較通用的是FANUC系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)技術(shù)成熟、功能強(qiáng)大、通用性強(qiáng)，完滿足各種零件的加工。
二、對操作人員、工作條件等的要求
1、加工中心操作人員
加工中心功能的發(fā)揮、精度的保持、使用壽命的延長很大程度取決于該設(shè)備的操作人員。工作責(zé)任心、機(jī)電基礎(chǔ)知識、英語基礎(chǔ)是選拔操作人員的考核條件。
（1）具備高度的責(zé)任心是加工中心操作者的條件。
工作責(zé)任心是指一個員工對企業(yè)應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)的認(rèn)知態(tài)度。員工責(zé)任心在企業(yè)的運行中起著很重要的作用。它是員工應(yīng)該具有的一種基本素質(zhì)，是一種企業(yè)文化。有責(zé)任心的員工能做好分內(nèi)的工作，主動幫助別人；同時與他人積極合作；能夠主動承擔(dān)責(zé)任，對企業(yè)有奉獻(xiàn)精神；能夠提高完成任務(wù)的勇氣和決心。這是做好工作的前提和必須的條件。而沒有責(zé)任心的員工會給企業(yè)生產(chǎn)造成浪
費，同時員工的消極行為也會對其他員工產(chǎn)生負(fù)面影響，阻礙企業(yè)的進(jìn)步。
（2）操作人員應(yīng)該具備機(jī)電一體化專業(yè)的知識，同時受過專業(yè)培訓(xùn)
由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動等于一體的加工設(shè)備，組成機(jī)床的各部分之間又具有密切的，操作人員必須掌握機(jī)械、電氣兩個專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，同時還應(yīng)熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的性能，這樣有利于機(jī)床各項功能開發(fā)應(yīng)用。同時因為操作者每天都接觸機(jī)床，對出現(xiàn)的異常情況可進(jìn)行初步判斷，做到對機(jī)床故障早期發(fā)現(xiàn)、早期查找，并配合維修人員將其排除，避免設(shè)備因小毛病引發(fā)大故障，導(dǎo)致維修周期長，出現(xiàn)停產(chǎn)、誤工等情況。
（3）操作者應(yīng)具備專業(yè)英語基礎(chǔ)知識
目前，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)部分基本都是依靠進(jìn)口，說明書、操作手冊、編程手冊、維修手冊等都是英文原版，數(shù)控機(jī)床的操作面板都是英文。為了掌握操作方法、程序編制及其技巧的應(yīng)用，并根據(jù)機(jī)床操作過程中出現(xiàn)的報警提示排除一般故障，操作者應(yīng)該具備數(shù)控專業(yè)英語的閱讀能力，這樣可以很方便地對設(shè)備進(jìn)行操作。
2、使用環(huán)境
加工中心的工作環(huán)境是指加工中心工作時的溫度、濕度、電壓等。
工作環(huán)境的變化可導(dǎo)致加工中心不能正常工作，并降低機(jī)床使用壽命
（1）溫度
機(jī)床廠家一般都對設(shè)備使用環(huán)境溫度做出明確要求，因為只有在溫度適合的情況下，機(jī)床的電器系統(tǒng)才能正常工作，機(jī)床的精度及加工精度才能保證?，F(xiàn)生產(chǎn)證明，當(dāng)環(huán)境溫度超過33℃時，加工中心的數(shù)控系統(tǒng)會頻繁出現(xiàn)故障。因為數(shù)控系統(tǒng)中一般半導(dǎo)體工作溫度要求在40℃以下，當(dāng)室溫達(dá)到33℃時數(shù)控柜內(nèi)部因CPU、主板、硬盤等原件散熱造成內(nèi)部溫度可能達(dá)40℃以上，致使電器元件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)不能正常工作。另外，陽光直接照射機(jī)床會大幅提高機(jī)床電氣柜溫度，應(yīng)避免陽光直射機(jī)床的情況。
（2）濕度
加工中心對工作環(huán)境的相對濕度也有嚴(yán)格的要求。如果濕度大，在數(shù)控機(jī)床關(guān)電后，空氣中的水分子在數(shù)控系統(tǒng)或驅(qū)動裝置的線路板上會產(chǎn)生小水珠。當(dāng)再次通電時，線路板上的小水珠會造成短路，損壞硬件模塊。因此，對于濕度高的現(xiàn)場應(yīng)該配備去濕或烘干裝置，消除結(jié)露后再通電運行。
（3）電壓
加工中心系統(tǒng)正常工作需要有穩(wěn)定的電源供應(yīng)，加工中心額定電壓允許變化范圍是電壓額定值的±10%。如果超過這個變化范圍，機(jī)床可能無法正常工作，同時會嚴(yán)重影響機(jī)床電源系統(tǒng)的使用壽命。所以，加工中心應(yīng)該配備交流穩(wěn)壓器以應(yīng)對不穩(wěn)定的電壓。
（4）導(dǎo)電粉塵及現(xiàn)場油霧
導(dǎo)電粉塵進(jìn)入電氣柜并在模塊線路板上沉積，可能導(dǎo)致硬件部分損壞。所以，應(yīng)采用密閉的電氣柜。生產(chǎn)現(xiàn)場的油霧具有很強(qiáng)的附著力和擴(kuò)散性，如果油霧隨空氣進(jìn)入數(shù)控機(jī)床操作站，可能影響液晶顯示器。所以，應(yīng)該配備除油霧裝置。
