一、根據(jù)加工需求考慮
1.精度要求
-(1)分度精度
-如果加工任務(wù)需要對(duì)工件進(jìn)行高精度的角度分度,如航空航天零部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片)的加工,那么就需要選擇分度精度極高的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。例如,對(duì)于一些航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的榫槽加工,分度精度可能需要達(dá)到幾秒甚至更高的精度等級(jí),以確保葉片的形狀和尺寸精度。
-(2)重復(fù)定位精度
-在批量生產(chǎn)中,重復(fù)定位精度至關(guān)重要。如果要加工大量相同的工件,如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的多孔系加工,就需要數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)具有高重復(fù)定位精度。一般來(lái)說(shuō),重復(fù)定位精度應(yīng)控制在幾角秒到幾十角秒之間,以保證每個(gè)工件的加工精度一致。
2.加工范圍與工件尺寸
-(1)工作臺(tái)面尺寸
-要根據(jù)工件的最大尺寸來(lái)選擇轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面大小。如果工件較大,如大型的模具或船舶零部件,就需要較大的工作臺(tái)面來(lái)確保工件能夠穩(wěn)定放置。例如,加工大型汽車(chē)覆蓋件模具時(shí),需要一個(gè)足夠大的工作臺(tái)面來(lái)裝夾模具毛坯,防止在加工過(guò)程中工件超出轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣而影響加工。
-(2)轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)范圍
-對(duì)于一些需要全方位加工的工件,如復(fù)雜的雕塑模型或多面體的精密零件,應(yīng)選擇具有較大旋轉(zhuǎn)范圍(如萬(wàn)能轉(zhuǎn)臺(tái))的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。如果只需要進(jìn)行特定角度的分度加工,如標(biāo)準(zhǔn)的正多邊形工件加工,分度轉(zhuǎn)臺(tái)可能就足夠滿足需求。
3.加工工藝要求
-(1)是否需要連續(xù)旋轉(zhuǎn)
-如果加工任務(wù)涉及到連續(xù)的曲面加工,如在加工一些具有復(fù)雜外形的藝術(shù)工藝品或自由曲面的航空航天零部件時(shí),需要選擇能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)功能的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)(如萬(wàn)能轉(zhuǎn)臺(tái))。而如果只是進(jìn)行離散的角度分度加工,如齒輪加工中的齒槽加工,分度轉(zhuǎn)臺(tái)就可以滿足要求。
-(2)加工速度要求
-在高速加工場(chǎng)合,如高速銑削一些薄壁結(jié)構(gòu)的鋁合金零件,需要數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)能夠快速響應(yīng)并具有較高的轉(zhuǎn)速。此時(shí)應(yīng)選擇最高轉(zhuǎn)速能夠滿足加工速度需求的轉(zhuǎn)臺(tái),同時(shí)要考慮轉(zhuǎn)臺(tái)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性和精度保持能力。
二、考慮轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性
1.結(jié)構(gòu)形式
-(1)立臥兩用轉(zhuǎn)臺(tái)
-如果加工的工件在水平和垂直方向都需要進(jìn)行角度調(diào)整,如一些具有多個(gè)平面和孔系的箱體類(lèi)零件,立臥兩用轉(zhuǎn)臺(tái)是較好的選擇。它可以通過(guò)調(diào)整工作臺(tái)面的立臥狀態(tài),減少裝夾次數(shù),提高加工效率。
-(2)臥式轉(zhuǎn)臺(tái)和立式轉(zhuǎn)臺(tái)
-對(duì)于主要在水平面上(如圓盤(pán)類(lèi)工件的圓周孔系加工)進(jìn)行角度調(diào)整的工件,臥式轉(zhuǎn)臺(tái)較為合適;而對(duì)于主要在垂直面上(如模具的垂直面特征加工)進(jìn)行角度調(diào)整的工件,立式轉(zhuǎn)臺(tái)更適用。
2.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
-(1)蝸輪蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)
-如果需要較大的扭矩傳遞,如在加工重型工件時(shí),蝸輪蝸桿傳動(dòng)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)可能更合適,因?yàn)樗哂休^大的傳動(dòng)比,能將電機(jī)的高速小扭矩轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)臺(tái)所需的低速大扭矩。但是其傳動(dòng)效率相對(duì)較低。
-對(duì)于要求傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊且精度高的場(chǎng)合,如一些小型精密零件的高速加工,齒輪傳動(dòng)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)是不錯(cuò)的選擇,不過(guò)其制造精度要求較高,否則容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
三、負(fù)載與承載能力
1.工件重量
-要準(zhǔn)確評(píng)估加工工件的重量,確保所選數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力能夠滿足要求。如果加工的是重型工件,如大型的鋼鐵結(jié)構(gòu)件或重型機(jī)械的零部件,就需要選擇承載能力強(qiáng)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。否則,轉(zhuǎn)臺(tái)可能會(huì)因?yàn)槌d而出現(xiàn)損壞,影響加工的正常進(jìn)行。
2.負(fù)載分布
-除了考慮工件的總重量,還需要考慮負(fù)載在工作臺(tái)面上的分布情況。如果工件的重心偏離轉(zhuǎn)臺(tái)中心較大,會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電機(jī)產(chǎn)生不均勻的負(fù)載,可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺(tái)的精度下降或出現(xiàn)故障。在這種情況下,需要選擇結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固、能夠承受不均勻負(fù)載的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。
四、與數(shù)控系統(tǒng)的兼容性
1.指令集與通信協(xié)議
-確保數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)能夠與現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)兼容,包括支持相同的指令集和通信協(xié)議。例如,某些數(shù)控系統(tǒng)使用特定的G代碼指令來(lái)控制轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度和速度,如果數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)不支持這些指令,就無(wú)法正常工作。同時(shí),通信協(xié)議的兼容性也很重要,如采用RS-232、以太網(wǎng)等通信接口時(shí),要確保轉(zhuǎn)臺(tái)與數(shù)控系統(tǒng)之間能夠正確通信。
2.功能匹配
-數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的功能應(yīng)該與數(shù)控系統(tǒng)的功能相匹配。例如,如果數(shù)控系統(tǒng)具有復(fù)雜的多軸聯(lián)動(dòng)功能,那么所選的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)該能夠與其他軸協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加工軌跡。如果數(shù)控系統(tǒng)支持刀具半徑補(bǔ)償?shù)雀呒?jí)功能,轉(zhuǎn)臺(tái)也應(yīng)該能夠在這種功能環(huán)境下正常工作。
五、成本與預(yù)算
1.初始采購(gòu)成本
-根據(jù)企業(yè)的預(yù)算來(lái)選擇數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。不同品牌、不同精度、不同功能的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)價(jià)格差異較大。一般來(lái)說(shuō),高精度、多功能的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)價(jià)格較高,如一些進(jìn)口的高端數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)用于航空航天精密加工,其價(jià)格可能是普通數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的數(shù)倍。企業(yè)需要在滿足加工需求的前提下,盡可能選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品。
2.長(zhǎng)期運(yùn)行成本
-(1)維護(hù)成本
-考慮轉(zhuǎn)臺(tái)的維護(hù)難度和成本。例如,具有復(fù)雜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如多級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng))的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)可能在維護(hù)時(shí)需要更多的人工和時(shí)間,并且零部件的更換成本也較高。而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)的轉(zhuǎn)臺(tái),如一些采用模塊化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)臺(tái),其長(zhǎng)期維護(hù)成本相對(duì)較低。
-(2)能源消耗
-不同類(lèi)型的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)在能源消耗上也有所不同。例如,傳動(dòng)效率低的轉(zhuǎn)臺(tái)(如采用傳統(tǒng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)且沒(méi)有節(jié)能設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)臺(tái))在長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)消耗更多的電能。在選擇時(shí),也需要考慮轉(zhuǎn)臺(tái)的能源消耗情況,以降低長(zhǎng)期運(yùn)行成本。