- 相關(guān)推薦
數(shù)控設(shè)備的選型論文
數(shù)控設(shè)備的選型論文【1】
摘 要：設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)中最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，設(shè)備的選擇，是企業(yè)設(shè)備管理的第一個(gè)環(huán)節(jié)，包括新建企業(yè)選擇設(shè)備，老企業(yè)購(gòu)置新設(shè)備和自行設(shè)計(jì)、制造專用設(shè)備，以及從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)裝備，合理地選購(gòu)設(shè)備，可以使企業(yè)以有限的設(shè)備投資獲得最大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
這是設(shè)備管理的首要環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵詞：數(shù)控;管理;設(shè)備
所謂設(shè)備選型：是企業(yè)管理的第一環(huán)節(jié)，即是從多個(gè)設(shè)備供應(yīng)商多種可以滿足相同需求的不同型號(hào)、規(guī)格的設(shè)備中，經(jīng)過(guò)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等多方面的分析評(píng)價(jià)，選擇最佳方案已作出購(gòu)買(mǎi)決策。
合理需選購(gòu)設(shè)備可以使有效的資金發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。
1 設(shè)備選型贏遵循的原則如下
1.1 設(shè)備的選型必須遵循生產(chǎn)上適用性、技術(shù)上可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)上合理性這一原則。
通俗的講就是在最大限度的滿足加工產(chǎn)品的工藝需求的前提下，在技術(shù)上體現(xiàn)出一定的的先進(jìn)性，使所購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備具有一定的技術(shù)儲(chǔ)備以滿足未來(lái)的發(fā)展需求，避免選擇試制型、過(guò)渡性、淘汰型、高耗能性、高污染型的設(shè)備，要注重技術(shù)改造的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)在價(jià)格上具有較高的性價(jià)比。
1.2 設(shè)備選型要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將必備的設(shè)備附件，配套軟件等一并選配齊全，并充分考慮動(dòng)力配套的設(shè)施要求以及安裝位置環(huán)境和條件。
1.3 設(shè)備中涉及安全、環(huán)保、保密以及特種工藝等方面要求的，在技術(shù)交流、編寫(xiě)招標(biāo)文件以及簽署技術(shù)協(xié)議過(guò)程當(dāng)中請(qǐng)專業(yè)部門(mén)全程參與。
2 設(shè)備選型的幾點(diǎn)要素(以數(shù)控加工設(shè)備為例)
2.1 確定典型加工零件
根據(jù)技術(shù)改造內(nèi)容和生產(chǎn)發(fā)展需求，確定有那些零件和那些工序準(zhǔn)備用新的加工設(shè)備來(lái)完成，通過(guò)確定主要加工對(duì)象的典型零件族，進(jìn)而了解產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、加工工藝以及加工零件的復(fù)雜程度，就可以確定擬采購(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式(立式、臥式、復(fù)合式等)、配套附件(雙工位、刀庫(kù)、花盤(pán)、頂尖、對(duì)刀儀、在線測(cè)量等)、規(guī)格(機(jī)床行程承重等)以及精度等級(jí)(普通級(jí)、精密級(jí))。
在滿足加工工藝要求的前提下設(shè)備越簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)越小，車削加工中心和數(shù)控車床都可以加工軸類零件，但一臺(tái)滿足同樣加工規(guī)格的車削中心價(jià)格要比數(shù)控車床貴幾倍，如果沒(méi)有進(jìn)一步工藝要求，肯定選擇數(shù)控車床風(fēng)險(xiǎn)較小。
同樣在經(jīng)濟(jì)型和普通型數(shù)控車床中要盡量選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床;能夠用數(shù)控車床解決的問(wèn)題就不用配動(dòng)力頭的車削中心，能夠用加工長(zhǎng)度為1米的機(jī)床解決的就而不用配到2米，能夠用普通精度的設(shè)備完成加工，就不用選精密級(jí)的設(shè)備這樣才能在根本上有效地控制成本。
2.2 數(shù)控機(jī)設(shè)備主要特征規(guī)格的選擇
機(jī)床特征規(guī)格包括：機(jī)床規(guī)格參數(shù)、機(jī)床主電機(jī)功率、主軸轉(zhuǎn)速等。
數(shù)控機(jī)床的規(guī)格參數(shù)主要是機(jī)床的承重以及各個(gè)軸的行程，各軸的行程范圍反應(yīng)該機(jī)床允許的加工空間，是由典型工件的加工尺寸范圍確定的，也就是說(shuō)被加工零件的輪廓尺寸應(yīng)該在機(jī)床的加工范圍之內(nèi)，因此機(jī)床的規(guī)格要考慮被加工零件的尺寸、加工范圍、零件的夾具尺寸、工件是與機(jī)床換刀空間和防護(hù)罩等附件是否干涉、以及預(yù)留的一定的技術(shù)儲(chǔ)備等幾方面因素來(lái)確定。
機(jī)床主電機(jī)功率：主電機(jī)功率反映了該機(jī)床的切削剛性和主軸性能，從另外一個(gè)也反映了機(jī)床的整體剛度。
在同類規(guī)格機(jī)床上的電機(jī)可以有不同的配置：一般情況下，例如：輕型機(jī)床比標(biāo)準(zhǔn)星機(jī)床主電機(jī)功率可能要小1~2級(jí)，因此輕型機(jī)床的剛性和切削性能要差一些;主軸功率的大小基本是與機(jī)床規(guī)格和所要求的切削性能相匹配，要做到既不能小馬拉大車，又不能造成功能浪費(fèi)，電機(jī)的配置有時(shí)也可以按照用戶的要求特殊定制，但是也帶來(lái)價(jià)格的升高。
機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速：目前一般加工中心主軸轉(zhuǎn)速在(4000~8000)rpm，高速型機(jī)床立式可達(dá)(2萬(wàn)~7萬(wàn))rpm;臥式機(jī)床可達(dá)(1萬(wàn)~2萬(wàn))rpm，近年來(lái)數(shù)控機(jī)床高速化的趨勢(shì)發(fā)展很快，在中小型數(shù)控機(jī)床中主軸箱的機(jī)械變速已較少采用，往往都采用功率較大的直流或交流可調(diào)速電機(jī)，直聯(lián)電機(jī)，甚至采用電主軸結(jié)構(gòu)，這樣大大地提高了加工效率和加工質(zhì)量，但是這也帶來(lái)了相應(yīng)的刀具以及配套成本的提高。
2.3 設(shè)備精度的選擇
數(shù)控設(shè)備精度等級(jí)的選擇取決于典型零件關(guān)鍵部位的加工精度。
數(shù)控機(jī)床按照精度可分為普通型和精密型，一般數(shù)控機(jī)床的精度檢驗(yàn)都有20~30項(xiàng)，這些項(xiàng)目包括定位精度、重復(fù)定位精度、幾何精度、試加工精度等;機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度綜合反映了機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件綜合精度，定位精度是指在行程范圍內(nèi)任意一個(gè)點(diǎn)定位時(shí)的誤差范圍。
它直接反映了機(jī)床的加工精度能力，所以是數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo);重復(fù)定位精度反映出機(jī)床的制造特性，是保證機(jī)床穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)，因此機(jī)床精度的確定既要考慮需要加工零件的精度要求，同時(shí)要和機(jī)床的水平、檔次、規(guī)格相匹配。
目前全世界各國(guó)對(duì)這個(gè)指標(biāo)的規(guī)定定義、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)處理方式各有不同，常用的標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(VDI)，日本(JIS)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)(ISO)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(GB)，在這些標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中最嚴(yán)格的是德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(VDI)、最低的是日本標(biāo)準(zhǔn)。
為了提高和改進(jìn)機(jī)床的定位精度級(jí)重復(fù)定位精度，必須關(guān)注它的進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用全閉環(huán)方式還是半閉環(huán)方式，關(guān)心使用監(jiān)測(cè)元件的精度及穩(wěn)定性。
例如，采用半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)的精度穩(wěn)定性要受到一些外界因素的影響，因此機(jī)床的精度及精度保持性比全閉環(huán)的要差一些。
機(jī)床的幾何精度與定位精度是匹配的，如精密級(jí)的定位精度的數(shù)控機(jī)床的幾何精度也不能低于同級(jí)別的指標(biāo)。
2.4 數(shù)控系統(tǒng)的選擇：在選購(gòu)數(shù)控機(jī)床時(shí)，同一種機(jī)床本體可配置多種數(shù)控系統(tǒng)。
目前數(shù)控系統(tǒng)種類、規(guī)格極其繁多，進(jìn)口系統(tǒng)主要有日本FANUC、德國(guó)SINUMERIK、日本MITSUBISHI、法國(guó)NUM、意大利FIDIA、西班牙FAGOR、美國(guó)A-B等。
不同的數(shù)控系統(tǒng)針對(duì)不同的數(shù)控機(jī)床具有各自的優(yōu)越性。
比如西門(mén)子系統(tǒng)用于數(shù)控加工中心來(lái)講功能和強(qiáng)大;Fanuc系統(tǒng)用于數(shù)控車床界面很方便。
一般機(jī)床廠商提供的數(shù)控系統(tǒng)多數(shù)為主流數(shù)控系統(tǒng)，如西門(mén)子或Fanuc系統(tǒng)，主流數(shù)控相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)成熟性好一些，在國(guó)內(nèi)有較好的售后服務(wù)體系，因此用戶選擇數(shù)控系統(tǒng)相對(duì)于集中幾家，以便于使用掌握和維修配件準(zhǔn)備。
在可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)中性能高低差別很大，直接影響到設(shè)備的價(jià)格組成，因此不能片面追求高水平、新系統(tǒng)。
應(yīng)該以滿足主機(jī)性能為主，對(duì)系統(tǒng)的性能和價(jià)格進(jìn)行綜合的分析，選用一個(gè)合適的系統(tǒng)。
比如數(shù)控立車、臥車選用Siemens802D就可以滿足使用要求，高一點(diǎn)最多配置到Siemens810D，而配置Siemens840D就完全沒(méi)有必要，造成功能的浪費(fèi)，且價(jià)格高出十多萬(wàn)元。
目前數(shù)控系統(tǒng)的種類、規(guī)格極其繁多，世界上比較著名的數(shù)控系統(tǒng)有日本的FANUC，德國(guó)的西門(mén)子，法國(guó)的NUM，意大利的FIDIA，英國(guó)的海登漢。
有一些機(jī)床制造商堅(jiān)持使用自己研發(fā)的系統(tǒng)，針對(duì)他們的機(jī)床會(huì)更有優(yōu)越性。
比如：日本的MAZAK，德國(guó)的IGM，美國(guó)PAR等公司，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也研發(fā)了一些數(shù)控系統(tǒng)，比如有華中理工大學(xué)、遼寧藍(lán)天集團(tuán)、南京大方系統(tǒng)、北方凱奇系統(tǒng)、清華系統(tǒng)、KND系統(tǒng)等，但技術(shù)水平和穩(wěn)定性與國(guó)際水平相比還有一定的差距。
選擇數(shù)控系統(tǒng)的原則是：性能價(jià)格比要高、使用和維修方便、市場(chǎng)的壽命要長(zhǎng)。
以上是選擇設(shè)備時(shí)要考慮的主要因素。
對(duì)這些因素要結(jié)合企業(yè)具體的生產(chǎn)情況、資金情況、技術(shù)情況和管理情況統(tǒng)籌兼顧、全面地權(quán)衡利弊才能更好的做好設(shè)備選型工作。
參考文獻(xiàn)
[1]張倫�.數(shù)控系統(tǒng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.
[2]林欒鴻.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.
數(shù)控車床改造論文【2】
摘要：C6136型車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造是改變機(jī)床進(jìn)給量系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速等加工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
以便提高加工速度和精度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代加工要求。
本設(shè)計(jì)由于功能適宜，價(jià)格便宜，用它來(lái)改造車床，投資少、見(jiàn)效快。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，可靠性穩(wěn)定，功率增大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，還大大提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
本次設(shè)計(jì)為機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)等。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控是我國(guó)80年代科技發(fā)展的產(chǎn)物。
這種數(shù)控系統(tǒng)由于功能適宜，價(jià)格便宜，用它來(lái)改造車床，投資少、見(jiàn)效快，成為我國(guó)"七五"、"八五"重點(diǎn)推廣的新技術(shù)之一。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 伺服系統(tǒng) 硬件
一、為了滿足市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，為了達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求，數(shù)控未來(lái)仍然繼續(xù)向開(kāi)放式、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展
1、開(kāi)放式。
為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢(shì)是體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性，設(shè)計(jì)生產(chǎn)開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)。
2、高速化。
機(jī)床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。
超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。
3、隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來(lái)越高，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。
新材料及新零件的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機(jī)床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。
4、智能化。
隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面。
(1)應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過(guò)程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。
(2)引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工
將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。
(3)引入故障診斷專家系統(tǒng)
(4)智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置
綜上所述，由于數(shù)控機(jī)床不斷采納科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的各種新技術(shù)，使得其功能日趨完善，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的地位也顯得越來(lái)越重要，數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、車床進(jìn)行數(shù)控改造的必要性
1、微觀看改造的必要性
微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。
可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。
由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。
可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。
由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來(lái)，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動(dòng)化"。
加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要"修配"。
2、宏觀看改造的必要性
宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。
其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)行技術(shù)改造。
由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化)，最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。
而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。
如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達(dá)20.8%，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。
這也就從宏觀上說(shuō)明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。
三、數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)
1、減少投資額、交貨期短
同購(gòu)置新機(jī)床相比，一般可以節(jié)省60%-80%的費(fèi)用，改造費(fèi)用低。
特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。
一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的1/3，交貨期短。
但有些特殊情況，如高速主軸、托盤(pán)自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢(qián)，往往改造成本提高2-3倍，與購(gòu)置新數(shù)控機(jī)床相比，只能節(jié)省投資50%左右。
2、機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限
所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。
但是受到原來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。
3、熟悉了解設(shè)備、便于操作維修
購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備時(shí)，不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。
改造則不然，可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力;另外，由于多年使用，操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見(jiàn)效快。
改造的機(jī)床一安裝好，就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、可充分利用現(xiàn)有的條件
可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購(gòu)入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。
5、可以采用最新的控制技術(shù)
可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。
【數(shù)控設(shè)備的選型論文】相關(guān)文章：
設(shè)備選型實(shí)習(xí)報(bào)告03-24
數(shù)控設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)的論文10-08
數(shù)控設(shè)備維修管理問(wèn)題分析的論文10-09
設(shè)備選型實(shí)習(xí)報(bào)告（精選13篇）01-16
設(shè)備選型實(shí)習(xí)報(bào)告范文（精選6篇）01-15
數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)畢業(yè)論文選題09-30
煤礦綜合掘進(jìn)機(jī)械的選型與改造論文10-08
最新數(shù)控論文10-08