立式加工中心選購指南

1、Figure 2-11:The $pindle-slide<olumn assembly of a vertical machining center must be constructed so as to provide adequate way spacing relative (o Yaxis throat (D). Stiffness drops rapidly with increasing Dand decreasing/and W.立式中心檄(VMC)指南序文本文件是希望客戶了解卷什麼立式中心檄的僵格，在聚多的工具檄渠者中能夠有如此之大的差臭.簫黑占著眼於c型結(jié)橫(固定立

2、柱)之立式中心檄的言殳割*差昇之上，同畤也是目前臺(tái)中精檄所研彝的VMC系列檄槿Vccntcr-55/70/85/102/1()5/125/145.3軸行程客戶在考翼那槿立式中心檄日寺,各軸的行程大小是要緊考量的規(guī)格.客戶能夠很容易的由崖品型鰥上的規(guī)格表來做比較，可是影簪械器性能輿利用年限的最重要因素-“檄臺(tái)結(jié)情剛性”(Structurestiffnessorrigidity)8P通常不容易由型鰥上的照片或規(guī)格表所能看出.以下提供一些曾罩的判斷方式：右遽的0表骸示剛性(或“燮形量”)如何受到D,H典W的是度所影簪：剛性(Stif&iess)-H3-W3若是上列敗值愈大疇，表示結(jié)橫剛性愈高

3、，但械械和因此而必須言十成更大，使得械臺(tái)重量增加，道符造成械械本錢輿僵格的差累性.此了上述的艮度之外，膿泉®r或“硬fr的寞度刖*夬定了每觸所能經(jīng)受的負(fù)載力，硬軌比幺泉中九更能筑）經(jīng)受較大的重量.但是封於檄臺(tái)在3軸上的音殳言十，遢是有益午多地址是有相常多言十的“偷工減料”曾影簪到極臺(tái)好圾相封的也影轡到檄臺(tái)的本錢：(1)Y$111:Y軸行程是最重要的一軸，因卷它不僮輿主朝1旋伸量(Spindleoffset)最大值有il(在上圈中的“D”值，通常在型金斜里是指”由主朝1中心到立柱的距青隹”)，同疇也保著在X軸行程結(jié)尾畤，工作臺(tái)因重心的余彖故所造成的燮形差.(a)主軸旋伸量:假使旋伸量的

4、音殳言十很是，那麼主部的底部也必須加大，才能禱倒剛性的;咸少.但是旋伸量是有其限度的，否即J立式中心檄的部符燮得不合理的鹿大，而客戶符不如直接羽先床的加工械，而非C型架橫的立式中心械.(b)前置式Y(jié)串由焉逵提供較佳的W性Machine SaddleX-axis前置式Y(jié)率由焉逵縮短了球螺不旱的是度因此可增強(qiáng)鞍座的結(jié)橫剛性.臺(tái)中精檄的檄槿Vcenler-55/70/85/l02/105/125確實(shí)是探用造檄的音殳言十(Y軸行程都小於Machine Saddle(3 si ide ways)600mm).但是前置式Y(jié)審由禹逵的缺黠在於阻擂了操作者不易接近主軸中心，也因此不手勤校刀或換刀皆是相富的不方

5、便，不符合人工原理.基於道檄的考量，Vcenler-145的Y觸晨逵700mm,因此伺服禹逵即是安裝在械臺(tái)底座的彳爰方.(C)X軸行程結(jié)尾的工作臺(tái)陽斜度:在工作臺(tái)上沿著X軸的方向移勤畤，由於行程結(jié)尾的陽斜度是輾法幸免的，最好的解;夬方式如右上fa所示，藉由在底座的y軸方向安裝更多的滑軌去降低燮形的情況以提高檄臺(tái)檄度.道也是什麼臺(tái)中精檄的Vcenter-105/125在Y牽由上安裝了3偃性滑覬而Vcenter-145刖是言殳言十4&且硬軌的緣故.VICTORVcenter-105/125with3linearguidesinYaxisXW1：懸了支撐工作臺(tái)的重量，在每彳固上安裝塾現(xiàn)的數(shù)量

6、多少是彳固信昌維期i.臺(tái)中精檄的言十在X奉由上，安置3(固塾瑰來支撐工作臺(tái)，而大部份的臺(tái)灣事同棠，懸第省本錢降低售鼠往往只裝置2彳固塾瑰，富然本錢就必較低了.Z觸如前所提,鞍座底面稹大小(carriagespacing)(H)典主朝1旋伸量(spindleoffset)(D)封於結(jié)橫的附性是超級(jí)重要的.客戶能夠很容易由型金條上的檄臺(tái)部11片，來辨部強(qiáng)度是不是足筑).遢有另一(0因素，是Z軸的最大行程.造黠在安裝旋樽L作臺(tái)(“第四期T)或油屋治具裝置畤得特別重要.臺(tái)中精梭封於Z軸所言殳音十的強(qiáng)度別強(qiáng)，因此可在立柱底部典床臺(tái)加裝一f0塾現(xiàn)以增加立柱的高度而不致於影轡剛性太大，但是立柱加高彳爰符曾影

7、簪到海il本錢，使梭臺(tái)符需以平板fifil送，而輾法利用一樣的一般貨檀.臺(tái)中精械在言殳言十畤己考量到造黠i,因此，在Z軸最大行程的言殳朗上，是以在械臺(tái)包裝彳爰可用一樣根子5161送卷主，以降低售fft除3軸行程是很重要外，球螺捍的直也相富重要，因懸安裝球螺未旱的目的，在於移勤部，工作臺(tái)上和工作臺(tái)上工件等負(fù)重，球螺越粗，HU性常然越弓氨以下黑張照片擷取自臺(tái)灣“癌濡"(Hartford)典“友嘉”(Feeler)的型線拿來輿臺(tái)中精檄的部言十輿檄臺(tái)結(jié)橫做一比較，客戶符能夠很容易察受出臺(tái)中精械(Victor)Vcenter系列的立式中心檄懸什麼能夠更遹合做重切削和檄臺(tái)毒命較是的緣故了，罩竟較

8、佳的結(jié)橫剛性輿較高的裂造本錢是息息相的.RuggedcastironsquareguidewayconstructionX-R-phFeelerFV-10002HartfordVMC-1020S/AVICTORVcenter-105/125檄臺(tái)重量如上所提，卷求逢到較佳的硬度，檄臺(tái)需言殳言十得敕大，it也使得檄臺(tái)重量增加.但是假設(shè)只是增加極臺(tái)的大小或不能保瞪微臺(tái)的剛性，立柱壁的厚度典件的厚度(像是微臺(tái)基座/立柱/豆真部典工作臺(tái))必需筑I大加具有足別的強(qiáng)度來:ft荷切削力，造揩使械臺(tái)愈來愈重.道也是卷何一典泊碎砂客戶在面封多檄臺(tái)供鷹摩商而不知如何取拾味乾脆直接考感最重的械臺(tái)!除此之外，卷提供足的

9、I的推力以推勤三軸的鰭件,3朝I的伺服禹蓬也必須加大升級(jí)，道同檬也影警了極臺(tái)本錢.三軸快速迤合：軸向的暹給率愈高或不代表檄臺(tái)的等級(jí)或品洪珍暹給率的快慢要嚎有下面三項(xiàng)要素：(1)硬®I或熟慮理謾的硬Wi由於是輿鰭件一醴，有事交大的接斶面，因此可承載更大的負(fù)荷，因此超級(jí)遹用於碳或不的重切削.但是由於接斶面稹較大，因此摩擦力較大，一樣硬孰的暹條合率的趣限條勺是24m/min,而且工具械渠者需要雇有名坐瞬且昂置:的技淅人具暹行摺合，來整接斶面W的隙，因這人工本錢也相封較高.余泉孰是用螺栓直接在件上，接斶面稹好小，摩擦力相封小聲午多，因此迎玄合率敕快，缺黠是結(jié)橫剛性較弱，負(fù)載能力低，而且裝配相

10、富曾軍，因此僵格也就比事交廉價(jià)了.(2)球螺程的第距(Pitch)球螺捍的第距是指螺程每次樽勤的行程距雕.螺距加大疇能夠aiity臺(tái)率加速，但同畤也曾櫻牲掉定位精度(Posilioningaccuracy),因此封於3朝I球螺槨的距大小必需警惕硅S2.(3)伺服禹逢(迤東合禹逢)伺服禹蓬的旋樽速度是另一可加速迤/合率的因素，愈高速的焉逢愈貴.由於透謾禹逢的斡速或球螺捍的螺距，可迤幺合率升級(jí)，因此，一低I負(fù)責(zé)任的工具微蕖者，JB指定敕高速禹蓬，以求先逢到定位精度的要求彳交再言十合遹的球螺程螺距來搭配.件或焊件(MeehaniteCastironorWeldments)或不是所有工具檄棠者的檄臺(tái)都

11、利用米澳納件.懈賢法己嫌利用在工具極的結(jié)情很連年，它是由焊接的徽板合而成，有畤遢需填沙或金帽，有疇是凝結(jié)一些聚合物.和件法(探用木模)或凝盥i聚合物法所做的保力熊模本錢比較之下，焊件的本錢相封低廉，在檄械生羥量超級(jí)低畤，用焊件法比較快速且廉價(jià).但是焊件(尤其富尚未填滿疇)相較於件有襄項(xiàng)缺黠：第一，它的結(jié)橫不具一致性(不均勻材).因懸焊接舞的出現(xiàn)，很黃隹像鰭件一檬成型，而且焊件是由徽板裂造，抗震性(Damping)相富低，也因此加工特性(machinability)富然比不上鰭件.倘假設(shè)溫度的狀況燮化畤，焊件形狀的燮化很黃隹TH料，因此在橫臺(tái)利用一段再謾溫度負(fù)荷燮化之彳乳便曾造成焊件曲輿扭曲的情

12、形，明地使械臺(tái)燮形.另外在持負(fù)重之下,焊件結(jié)橫的強(qiáng)度曾接近板輿焊接材料的弓金度.殘繪的焊接物輿焊接材料,若是在焊接未加以磨平，可提供殘繪愿當(dāng)即中的成效，因此降低整醴余吉橫剛性.因此焊件相富不逾合逾用於高效率高性能工具檄.(KW)真的重要嚅?另一低I出現(xiàn)在型上的建 規(guī)格是主朝1焉蓬的”焉力” (Horsepower).Fanuc提供很多槿形式的主 申山焉逵統(tǒng)耦卷"a”型,但最 經(jīng)常使用於立式中心梭的 是” a “典" aP型”.前者通 常利用在主朝1加裝燮速箱的 埸合，因卷它的基底樽速 (base speed,也確實(shí)是全焉Power (kW)'Torque (kgm)

13、Torq3O / / /TOZ-P_30niinP_conl.70 nt.RPM.gcarRPM.bascPRM_g【Spindle speed (rpm)ModelSp. motorRPM _baseRPM_maxP_con./30min (kW)T_con./30min (kg-m)Vc-55/70a615008000/aP 12/80007508000/a8/8OOO15008000/ 11/VC-85aP127506000/aP157506000/力輸出畤的最低樽速)敕aP焉逢卷高.Fanuc耦aP將唳域”焉逵右面的圈表揩可清楚的示出適些差累:以同檬是KW焉逵羔j例.ct6焉蓬典aP1

14、2焉蓬都是KW,但a6焉逢的扭力僮懸aP12焉蓬的一半!！因此，客戶鷹注意的是扭力輸出而非焉力大小，因衣切削力”有相注胃速的是“扭力"(Torque)而不是焉力！謔就猶如汽隼引擎一棣.若是戴段人要求速度或加速度，扭力的輸出速比引擎cc數(shù)大小來得重要)另一彳固例子可夢(mèng)考a8焉逢典aP15焉蓬，a8焉蓬的焉力卷11KW高於aP15焉蓬的9KW,可是它的扭力谷|1只有aP15焉蓬的一半！自勤換刀檄情(ATC)用於立式中心械上的自勤換刀檄情最普遍的有所需的“手臂式”(Armtype)典”斗笠式”(Umbrellatype,又穗”雨奉:型”病稹其中“手臂式”是利用一值I旋樽式梭械臂暹行刀具樽換

15、，因此換刀速度比靠刀:&輿主的油屋裝置來操刀的“斗笠式”快來午多，但本錢也高出一倍以上.由於斗笠式的自勤操刀系統(tǒng)，主軸必須突出於部本聘，因此使主朝I的剛性燮差.大多敗工具蔽商基於雨槿ATC系統(tǒng)需能共用的考量，往往速配借手臂式ATC的檄臺(tái)主軸也言殳言十成突出於豆真部本艘以降低本錢.臺(tái)中精檄在謾去徙未安裝謾斗笠式自勤操刀系統(tǒng)，要緊的考量在於追求檄臺(tái)性能,而非一味的追求降低本錢，而因櫻牲掉主朝1剛性以下的照片取自於一家臺(tái)灣商i商“永iffi”(Supeimax).照片上能夠清楚的看出主軸言殳卦因卷基於造雨槿ATC的互換性而使得主朝1突出於豆真部本股甚多.類期以11棣的主軸音十在臺(tái)灣裂造的VM

16、C檄臺(tái)上觸目皆是.另外主期1的剛性大小也典主軸直彳空息息相HiFanuc操縱器Fanuc(orGEFanuc)已推出多槿系列操縱器，一樣的等級(jí)IS分大條勺是16>18>21>0.其中16系列操縱器只有在械械是多頓多於5審由洞重加寺才需要，因此大部份的檄械渠者在立式中心檄上所安裝的是電21或0造三«.Fanuc21系列輿0系列是雨槿灣型的操縱器檄槿，可是不是21系列比0系列好36不容易分辨，因懸Fanuc在不同的疇售出具有不同功能的操縱器，因此有不同版次的差昇(如OM-A,OM-B,OM-C,0M-D.),其中各版性能有些刖比21來得好.又例如Fanuc0"

17、i”操縱器是在2001年推出，其功能又比21M-B或21M-C弓氨(但仍較18M-C差)，因此不能光看數(shù)字系列來顯辨.我慳寸客戶的建是：(1)假設(shè)檄臺(tái)是用來加工周密模具(特別是要求表面品高的)，建利用18MC加上Dataserver.另外18系列還有一些特殊械能如AICC(AIContouringControl),HPCC(HighPrecisionContouringControl,利用64bitRISC)和NURBS刖視模具加工表面的要求典加工畤IW的快慢和三軸迤:合的匹配性再做;夬定.假使1算不是要緊的考量黠，18MCgf不曾假假設(shè)TR算18度有限，可考感oi系列.此懸最新型且可4牽由同

18、勤.Fanuc21型操縱器也可探用，但臺(tái)中精械未考11安裝造槿操縱器,因懸它的功能是介於0M輿18M操縱器，且Oi系列推出接性能她不遜於21系列.(4)Fanuc提供的另一槿敕廉價(jià)的操縱器懸版次(0M-D或21M-D),由於此槿操縱器的面板懸半維式言十，客戶利用於程式輸入按維必須不斷地切換維籃，利用上超級(jí)不便，而且操縱器的性能也不是懸了高性能檄臺(tái)所讀殳言十，因此臺(tái)中精械加不考感株用.有ilFanuc雷控性能上的差昇，在臺(tái)中精檄的另一份金肖售文件PerformanceUpgradeforFanucOi-M>,中有的Mi明.襟型及特殊附件除上述械臺(tái)結(jié)橫特性外，尚有很多影轡檄臺(tái)格的次要因素，例如檄臺(tái)切削水落浦的規(guī)格大小，底板是不是裝置沖屑系統(tǒng)以TH防稹屑，是不是有安裝可延房主奉由毒命的主事由冷器，三軸拖沓板的言殳言十和多械臺(tái)另件所逗用的規(guī)格等級(jí)，避免切削水外漏輿改善檄臺(tái)外覲的金不同的檄械渠者封於“品等級(jí)的要求有所不同，造些項(xiàng)目36不容易由型文件中能夠看得出來的.未來售服的靠得住性械臺(tái)雎然本來就愿言殳言十得能夠畏期利用，而寅除上交檄彳爰的售彳爰服矜比起檄臺(tái)售前的僵格”夬定來得加倍重要.公司規(guī)模輿JE史是一項(xiàng)能夠做卷判斷的參考，罩竟造是裂造靡商是不是真的可提供客戶晨期且持性的服矜的一（固指檄；另一槿方式即J是可由棠者