205月

普通车床和数控车床的对比

在数控车床已经很普及的今天,加工企业中使用普通车床的仍然很多。普通车床在被发明一百多年后,一直能在工厂中发挥老黄牛本色,在数控机床日渐普及的情况下,在某些场合普通车床仍被工厂所选用。

为了提高加工精度,增快进给速度,数控车床弃梯形丝杆副不用,选用了反向间隙小、滑动效率高的滚珠丝杆副;为了降低主轴跳动,提高主轴转速以改善加工工件的表面粗糙度,数控车床普遍采用独立主轴结构,并选用了高精度角接触轴承来支撑主轴;为了实现不停车转换速度,采用变频器实现无级调速;为了减少机床导轨的运动磨损,数控车床大拖板V字槽上普遍贴上了聚四氟乙烯导轨软带,俗称贴塑。

这些措施提高了数控车床的综合性能,却带来刚性的降低,也就是切削力的下降。举个例子,6140普通车床切削45号钢单边切深7毫米是常事,但6140数控车床单边切深5毫米已经算是刚性上佳的机床了。

很多资料上写着“滚珠丝杆副无侧隙、刚性高”,有些刚入门的销售人员就抱着这一点不放:“书上不是写着滚珠丝杆副刚性高吗,老金你怎么说刚性降低了呢?”朋友,比较都是有一个参照物的,滚珠丝杆副的刚性和豆腐相比,那刚性是杠杠的,但是和梯形丝杆副相比,刚性就可以归纳到较差的行列中去了。滚珠丝杠副的原理是通过将钢珠的旋转运动转换成丝杠的直线运动,丝杆螺母和丝杠之间是通过钢珠接触的,典型的点接触,而梯形丝杆副的螺母和丝杠之间的接触是面接触,接触面积远大于滚珠丝杠副,刚性自然也要强许多。

普通车床普遍使用双列圆柱滚子轴承,能够承受很大的轴向和径向负荷。数控车床中常用一对高精度角接触轴承来替代一对双列圆柱滚子轴承,目的是提高机床主轴转速,可以承受一定的轴向和径向负荷,但载荷能力要弱于普通车床的纯双列圆柱滚子轴承结构。

传统的普通车床通过不同直径齿轮的啮合来实现主轴速度的改变,每次改变速度都需要停车然后手动变档,叫硬调速。数控车床则利用变频器的调速功能来实现不停车变速,即软调速。硬调速和软调速相比,电气滞后特性造成软调速刚性要差于硬调速的刚性,即使是采用齿轮箱档内无级变速的结构,在同一个齿轮档内的速度调整仍然是通过变频器的软调速,刚性好于完全无级调速结构,但差于普通车床的完全硬调速。

大家都知道,每个物品都有一定的抗弯能力,压力超过抗弯的临界极限值,物品就会变形。铸铁和塑料相比,谁的抗弯能力强,大部分小学生也能得出正确答案。机床大托板上贴的聚四氟乙烯导轨软带,实际上就是塑料的一种,虽然提高了导轨的耐磨度,但是却降低了导轨的抗变形能力,即刚性下降。

此外,数控车床的设计定位是精密加工,而不是大切削量的强力粗加工,所以和同类型的普通车床相比,机床导轨的宽度、主轴箱的尺寸、丝杆的直径都做了相应的妥协,说偷工减料是不科学,讲轻量化会比较贴切。这些也是数控车床刚性降低的原因之一。

数控车床由于易学易用,使用越来越广泛,有些企业也采购经济型数控车床用于粗加工,这没有问题,但请不要超过机床的切削能力去使用机床。超负荷使用机床会造成机床寿命下降,也有可能会造成事故的发生。

威尔的超声冲击复合机床 集精密车削、外圆磨削和超声冲击金属镜面加工于一体; 一次装夹即可加工出镜面级别的工件,表面粗糙度Ra值≤0.2μm; 零件表面得以强化并预置压应力,提高表面显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性,消除表面微观缺陷,提高疲劳性能。