讀懂機床本體結(jié)構(gòu)，選購理想立式加工中心！機床本體的結(jié)構(gòu)決定了機床的性能，其制造水平，裝備質(zhì)量直接影響以后的加工及精度。加工中心的各部件的穩(wěn)定性直接影響機床精度的保持。機床本體材料一般為鑄鐵，據(jù)介紹有的公司使用的床身等部件在鑄造完成后，需要放在冰冷的海水里浸泡兩年，然后再進行加工，通過自然時效消除零件本身的鑄造應(yīng)力。普通立式加工中心通常為固定立柱的C形結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，缺點是剛性稍差。其他的還有動柱式、雙立柱式等，對于一般用戶來說選擇C形結(jié)構(gòu)的機床即可。機床的自重是品質(zhì)的保證。例如，同樣臺面尺寸的臥式加工中心，DMG加工中心的質(zhì)量只有19t左右，而HulerHille公司的卻達到31t，差異很大，一般標準規(guī)格的立式加工中心(工作臺面750mmx550mm左右)重量也要在5t以上。
1.床身
選擇床身時要注意以下幾點:
1)兩條導(dǎo)軌之間的距離應(yīng)該盡可能寬，以保證滑座運動的剛性和穩(wěn)定性。
2)床身結(jié)構(gòu)以對稱為好，以便在受熱變形時均勻一致，抵消對機床精度的影響。
3)切屑應(yīng)該能夠盡快排出，避免堆積在床身上形成熱源。
4)機床前部最好留有空間，以便手動叉車的前輪可以伸進去，方便上下運輸工件。
2.滑座
一般機床滑座的長度與重量遠遠大于工作臺，X軸導(dǎo)軌安裝在滑座上，滑塊安裝在工作臺下面。但是有一種輕型加工中心，X軸導(dǎo)軌倒置在工作臺下部，滑塊安裝在滑座上?；喕梢粋€薄片。用于精密加工的用戶應(yīng)慎選此類小滑座結(jié)構(gòu)的機床。
3.工作臺
工作臺的寬度可能導(dǎo)致一些工件不能在該機床加工，但是工作臺的寬度受主軸箱長度的限制不能無限大，因此選擇寬臺面的機床時要考慮到主軸與立柱的結(jié)構(gòu)剛性。工作臺上安裝工件用的T形槽有的是三條，有的是五條?？紤]到安裝工件方便，選用五條較好，但不是必要條件。
4.導(dǎo)軌
小型機床通常選用滾動導(dǎo)軌，優(yōu)點是摩擦力小，移動速度快，通常剛性不如滑動導(dǎo)軌。立式加工中心Z向移動距離較短，對效率的影響較小;又因為主軸系統(tǒng)直接承受加工中的作用力，Z向的剛性極為重要。因此，有些機床在Z向采用滑動導(dǎo)軌。導(dǎo)軌具有不同的公差等級，不特別指出時，廠家通常只配H級(高級)導(dǎo)軌，實際上P級(精密級)更好。選擇設(shè)備時要作詳細了解。導(dǎo)軌的截面越寬剛性越好;滑塊大則滾動體大、滾動體與導(dǎo)軌的接觸面也就大。因此，導(dǎo)軌越寬剛性越好。挑選設(shè)備時應(yīng)當(dāng)橫向比較此項指標。兩條Y軸導(dǎo)軌之間的距離越寬則床身越寬，就增加了毛坯尺寸。
5.導(dǎo)軌防護罩
對于高速機床此項尤其重要，國內(nèi)機床附件供應(yīng)商參差不齊，防護罩的材料、料厚、結(jié)構(gòu)形式、價格差別很大，用戶不可忽視。
6.主軸箱
機械主軸轉(zhuǎn)矩大，其最高轉(zhuǎn)速在12000r/min左右。主軸與主軸電動機之間有直接驅(qū)動和帶傳動兩種形式。其中直驅(qū)形式結(jié)構(gòu)簡單，振動小、噪聲低，但是軸向尺寸長;帶傳動對于主軸電動機的保護簡單可靠且軸向尺寸短，在電動機與主軸之間以同步帶連接，同步帶及同步帶輪的質(zhì)量直接影響機床的加工性能。主軸電動機功率最少要達到7.5kW(連續(xù)運轉(zhuǎn))或11kW(30min短時)，配置11kW/15kW的主軸電動機最好，但價格較高。電主軸轉(zhuǎn)速高但轉(zhuǎn)矩小，實用的電主軸的轉(zhuǎn)速已經(jīng)可以達到60000r/min。雖然結(jié)構(gòu)簡單、體積小，但是維護成本很高，每使用20000h就要送回廠家保養(yǎng)，為了使生產(chǎn)不間斷常常要買兩根主軸。一般用戶選用機械主軸即可。以下幾點注意事項很重要。
1)常用的主軸轉(zhuǎn)速在6000~8000r/min，如果經(jīng)常加工小直徑孔(例如直徑1mm)，就得選用最高轉(zhuǎn)速10000r/min或以上的主軸了。
2)相同參數(shù)下，主軸軸承直徑越大，軸承線速度越低、剛性越好、壽命越長。
3)主軸前端與刀柄連接的部位稱作“主軸接口”，有形式和尺寸的區(qū)別。目前市場上主流機床匹配的接口主要有BT和HSK兩種規(guī)格。BT刀柄市場保有量大，價格便宜，只是與其規(guī)格相當(dāng)?shù)腍SK刀柄價格的1/3~1/2。常用的規(guī)格為BT40。HSK刀柄常用的規(guī)格為HSK63。
4)考慮到經(jīng)濟原因，在立式加工中心上選用BT40的刀柄也可滿足使用要求。只是無論選擇哪種刀柄，盡量要有中心出水功能，且出水壓力需達到1.5MPa或以上。這對于將來提高生產(chǎn)效率至關(guān)重要。
5)主軸是最容易產(chǎn)生熱的機床部件，主軸受熱之后要伸長，軸承間隙要減少，除了影響加工精度以外，對于軸承壽命也有很大影響。國外研究發(fā)現(xiàn)軸承壽命與軸承內(nèi)、外環(huán)的溫度有很大關(guān)系。某一種軸承，當(dāng)其內(nèi)、外環(huán)的溫差為0℃時，壽命為20000h;內(nèi)環(huán)溫度低于外環(huán)溫度5℃時，壽命為50000h;內(nèi)環(huán)溫度高于外環(huán)溫度5℃時，壽命為5500h。因此，帶有主軸冷卻油路是高精度加工的重要條件。
7.刀庫
雖然無機械手式刀庫機構(gòu)簡單、故障率低，但是換刀時間長。建議選擇帶機械手的刀庫，投入資金增加得不多，但對于生產(chǎn)率的提高很重要。
8.冷卻系統(tǒng)
此處指的是加工時冷卻工件與刀具的系統(tǒng)。需要注意機床外罩切削液的滲漏問題，考查切削液噴管的品牌質(zhì)量。切削液箱上要有液位顯示，移進與搬出要方便，便于清理?？梢钥紤]帶自動排屑器的切削液箱，以減輕操作者的勞動強度。
9.潤滑系統(tǒng)
潤滑系統(tǒng)主要對主軸、導(dǎo)軌、絲杠等處的轉(zhuǎn)動及傳動進行潤滑，分為脂潤滑和油潤滑兩種。脂潤滑是按部件分別進行的。油潤滑一般分為兩套回路，一般由PLC(可編程序控制器)自動控制。
1)專門對主軸進行的油霧潤滑可以有效降低主軸溫度，提高主軸軸承的使用壽命，建議選用。
2)對絲杠和導(dǎo)軌采用油潤滑的好處是操作方便，便于觀察潤滑情況。提高了機床保養(yǎng)的可靠性。
10.防護罩
1)防護罩的首要條件是不能漏水。
2)防護門要有一定的安全系數(shù)，兩層有機玻璃中間加一層強力膠可獲得比較好的結(jié)果。
3)正門上方有橫梁的結(jié)構(gòu)整體剛性好，但是影響天車吊裝工件，因此首先要考慮好在生產(chǎn)中上下搬運工件的方法與設(shè)備。
4)防護門開關(guān)一定要輕快。
5)前部要有安裝水槍、氣槍的快插接頭。
6)工作燈屬于消耗品，其價格及燈泡的更換方法應(yīng)作考慮。這些小零件的正品與贗品外觀相差不大卻價格懸殊，對于安全生產(chǎn)、提高效率影響很大。
7)電氣柜內(nèi)部布線是否合理、整潔在一定程度上反映電氣設(shè)計質(zhì)量的高低。柜內(nèi)一定要帶溫度控制系統(tǒng)，這樣可以有效地減少高溫環(huán)境下機床的故障率，提高電氣元件的使用壽命。
