选择立式镗铣加工中心的主要考虑因素

　　立式镗铣类加工中心在机械制造、模具生产等应用十分普遍。但是，如何选择一台适合自己使用的机床很重要，在选购加工中心时单纯地考虑机床规格型号或系统类型等是不够的。在此，根据多年立式镗铣类加工中心机床的应用实践，谈谈立式镗铣类加工中心选型时需要考虑的问题。

　　一、数控系统的选择

　　数控系统是立式镗铣类加工中心选购时需要考虑的首要问题，主要有以下几方面。

　　1．控制轴数和最大联动轴数

　　控制轴数和最大联动轴数是两个不同的概念，一台加工中心的硬件配置有几个轴，相应地控制轴数就有多少。但是最大联动轴数必然≤控制轴数，三轴二联动（俗称二轴半）或四轴三联动（俗称三轴半）等都是常见的。

　　2．最小指令单位

　　数控系统的最小指令单位即系统脉冲当量，常见的有0.005mm、0.001mm、0.0001 mm等多种，一般选用0.001mm的居多。因为0.005mm对加工中心而言不够精密，而0.0001mm对一般的硬件又很难响应。

　　3．显示界面及图形功能

　　数控系统显示界面通常有CRT彩色显示器和TFT液晶显示屏两种，TFT液晶显示屏是发展趋势，建议采用TFT液晶显示屏；图形功能即数控系统程序校验图形模拟显示功能，能使工件误切削率大大降低。

　　4．后台编辑及直接数字控制（DNC）功能

　　后台编辑功能使数控机床在自动执行程序的情况下，同时可以进行NC程序编辑操作，具有后台编辑功能的数控系统可以减少零件加工的辅助时间，提高机床生产率；当数控系统内存容量不大，而数控加工程序过大时，只有借助机床外围设备存程序。如较复杂曲面加工时，由专用CAM软件生成的G代码褚序通常较大，机床需边加已立接受外围设备传来的后继程序，此时机床必须具备DNC功能。

　　5．系统I/O功能

　　所谓I/O功能，即数控系统与其他外围设备之间的通信理能，目前常见的通信介质主要有软盘驱动器、异步串行RS23:接口、以太网络接口等。软盘驱动器的应用比较便捷，但软盘百靠性不高且容易携带病毒损害数控系统，不宜频繁使用；异步4行RS232接口通信不够方便，需要专门在机床附近配置PC机，且其数据线不宜过长（一般不超过5m），否则会影响程序传输速度及可靠性，但当程序过大系统内存容量不够需要进行DNC加工时，RS232就显示其独特优势了，所以当前异步串行RS232接口通信的应用较普遍；以太网络接口最大特点就是可以充分体现网络的优势，可以进行远程程序传输，这也是目前数控系统发展的一大趋势。

　　对于数控系统的其他功能，通常都是常规配置，用户在选购时可以不必过多考虑。

　　二、主轴功能选择

　　主轴是加工中心的主要部件，选择时主要考虑的因素有主轴功率和调速性能。

　　1．主轴功率选择

　　数控机床的主电机功率在同类规格机床上有不同的配置。目前一般立式镗铣类加工中心主轴转速在4000～8000r/min，主轴功率7.5kW；高速型立式加工中心主轴转速可达10000～60000r/min，主轴电机功率11.5kW或者更高。主轴电机功率反映了机床的切削效率、切削刚性和机床整体刚度。在中小型数控机床中，都采用功率较大的交流可调速电机直联主轴，甚至采用电主轴结构。这样的结构在低速中转矩受到限制，为确保低速输出转矩，就采用大功率电机，所以数控机床主轴电机比同规格普通机床大好几倍。故当较多采用低速加工时，必须对拟选择机床的百氏速输出转矩进行校核。

　　2．主轴调速性能

　　交流电机变频调速比直流电机调速优越，也比调压调速、变极调速，串级调速方式优越。其调速平滑、调速范围宽、效率高、特性好、结构简单、机械特性硬、保护功能齐全，运行平稳安全可靠，在生产过程中能获得最佳速度参数，一般能节电30%，是理想的调速方式。在变频调速中使用最多的是电压型变频调速器，先将三相交流电经桥式整流为直流电，脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下，用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源，输出至需要调速的电机上。通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速，实现平滑的无级调速。

　　三、驱动、伺服单元选择

　　进给轴电机通常有步进电机和伺服电机两种，相应地也有两种对应的驱动器。两者在控制方式上相似，但使用性能和应用场合存在着较大的差异。

　　1．控制精度

　　两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°；而交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证，对于带标准2500线编码器的电机，由于驱动器内部采用了4倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.0

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