數(shù)控機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)包括規(guī)格指標(biāo)、精度指標(biāo)、性能指標(biāo)和可靠性指標(biāo)。
1.規(guī)格指標(biāo):規(guī)格指標(biāo)是指數(shù)控機(jī)床的基本能力指標(biāo),主要有以下幾方面:
行程范圍: 坐標(biāo)軸可控的運(yùn)動(dòng)區(qū)間,它反映該機(jī)床允許的加工空間,通常情況工件的輪廓尺寸應(yīng)在加工空間的范圍之內(nèi),個(gè)別情況,工件輪廓也可大于機(jī)床的加工范圍,但其加工范圍必須在加工空間范圍之內(nèi)。
工作臺(tái)面尺寸: 它反映該機(jī)床安裝工件大小的最大范圍,通常應(yīng)選擇比最大加工工件稍大一點(diǎn)的面積,這是因?yàn)橐A(yù)留夾具所需的空間。
承載能力: 它反映該機(jī)床能加工零件的最大重量。
主軸功率和進(jìn)給軸扭矩:它反映該機(jī)床的加工能力,同時(shí)也可間接反映機(jī)床剛度和強(qiáng)度。
控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù):數(shù)控機(jī)床控制軸數(shù)通常是指機(jī)床數(shù)控裝置能夠控制的進(jìn)給軸數(shù)目?,F(xiàn)在,有的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家也認(rèn)為控制軸數(shù)包括所有的運(yùn)動(dòng)軸,即進(jìn)給軸、主軸、刀庫(kù)軸等。數(shù)控機(jī)床控制軸數(shù)和數(shù)控裝置的運(yùn)算處理能力、運(yùn)算速度及內(nèi)存容量等有關(guān)。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指數(shù)控機(jī)床控制多個(gè)進(jìn)給軸,使它們按零件輪廓規(guī)定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給軸數(shù)目。它反映數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)曲面加工的能力。
2.精度指標(biāo):
幾何精度:它是綜合反映機(jī)床的關(guān)鍵零部件和總裝后的幾何形狀誤差的指標(biāo)。這些指標(biāo)可分為兩類:第一類是對(duì)機(jī)床的基礎(chǔ)件和運(yùn)動(dòng)大件(如床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱等)的直線度、平面度、垂直度的要求,如工作臺(tái)的平面度、各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向的直線度和相互垂直度、相關(guān)坐標(biāo)軸到歸與工作臺(tái)面、t形槽側(cè)面的平行度等 第二類是對(duì)機(jī)床執(zhí)行切削運(yùn)動(dòng)的主要部件—主軸的運(yùn)動(dòng)要求,如主軸的軸向竄動(dòng)、主軸孔的徑向跳動(dòng)、主軸箱移動(dòng)導(dǎo)軌與主軸軸線的平行度、主軸軸線與工作臺(tái)面的垂直度(立式)或平行度(臥式)等。
位置精度:它是綜合反映機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件在數(shù)控系統(tǒng)的控制下空載所能達(dá)到的精度。根據(jù)各軸能達(dá)到位置精度就能判斷出加工時(shí)零件所能達(dá)到的精度。這類指標(biāo)主要有:
定位精度:它是指數(shù)控機(jī)床各移動(dòng)軸在確定的終點(diǎn)所能達(dá)到的實(shí)際位置精度,其誤差稱為定位誤差。定位誤差包括伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)等的誤差,還包括移動(dòng)部件導(dǎo)軌的幾何誤差等。它將直接影響零件加工的精度。
重復(fù)定位精度:它是指在數(shù)控機(jī)床上,反復(fù)運(yùn)行同一程序代碼,所得到的位置精度的一致程度。重復(fù)定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進(jìn)給傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。一般情況下,重復(fù)定位精度是呈正態(tài)分布的偶然性誤差,它影響一批零件加工的一致性,是一項(xiàng)非常重要的精度指標(biāo)。
分度精度:它是指分度工作臺(tái)在分度時(shí)理論要求回轉(zhuǎn)的角度值和實(shí)際回轉(zhuǎn)的角度值之間的差值。分度精度既影響零件加工部位在空間的角度位置,也影響孔系加工的同軸度等。
回零精度:它是指數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸達(dá)到規(guī)定的零點(diǎn)的精度,其誤差稱為回零誤差。同定位誤差一樣,回零誤差包括整個(gè)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的誤差。它將直接影響機(jī)床坐標(biāo)系的建立精度。
3. 性能指標(biāo):
最高主軸轉(zhuǎn)速和最大加速度:最高主軸轉(zhuǎn)速是指主軸所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速,它是影響零件表面加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命的主要因素之一,尤其是有色金屬的精加工。最大加速度是反映主軸速度提速能力的性能指標(biāo),也是加工效率的重要指標(biāo)。
最高快移速度和最高進(jìn)給速度:最高快移速度是指進(jìn)給軸在非加工狀態(tài)下的最高移動(dòng)速度最高進(jìn)給速度是指進(jìn)給軸在加工狀態(tài)下的最高移動(dòng)速度。它們是影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命的主要因素。它受數(shù)控裝置的運(yùn)算速度、機(jī)床動(dòng)特性及工藝系統(tǒng)剛度等因素的限制。
分辨率與脈沖當(dāng)量:分辨率是指兩個(gè)相鄰的分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)而言分辨率是可以測(cè)量的最小增量;對(duì)控制系統(tǒng)而言,分辨率是可以控制的最小位移增量,即數(shù)控裝置每發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào),反映到機(jī)床移動(dòng)部件上的移動(dòng)量,通常稱為脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的原始數(shù)據(jù)之一,其數(shù)值的大小決定數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量。脈沖當(dāng)量越小,數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面加工質(zhì)量越高。
另外,還有換刀速度和工作臺(tái)交換速度,它們同樣也是影響生產(chǎn)效率以及刀具壽命的主要因素。
4.可靠性指標(biāo)
平均無(wú)故障工作時(shí)間(mtbf)
式中:no----在評(píng)定周期內(nèi)加工中心累計(jì)故障頻數(shù);
n ----加工中心抽樣臺(tái)數(shù);
i ----在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)加工中心的實(shí)際工作時(shí)間(h)。
平均修復(fù)時(shí)間(mttr):
----在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)加工中心的實(shí)際修復(fù)時(shí)間(h)。
固有可用度( ):