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我国线切割机床现状与用户如何选型

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  目前,国内线切割的主要生产基地在苏州、杭州、上海、泰州、宁波等地。由于经营理念、产品定位的不同,产品的性能与价格有很大的差异。以下是一位线切割制造商写的一篇现状,虽然有一定的偏颇,但也有一定的参考价值。
  1、中国的线切割机床产业现状:
  中国的线切割机床起源于20世纪70年代初,在实行市场经济以前线切割机床的发展比较缓慢,主要是因为当时中国的电子工业比较落后,线切割机床的生产厂均为国有企业,虽然技术能力强,但是由于与市场脱节,加之计划经济的束缚生产出的线切割机床不仅故障率高,而且性能也很有限(只能切割50mm厚,效率为20~30mm2/min)但是无论如何这种线切割机床是中国特有的一种机床,它同国外的线切割机床相比虽然精度低一些,但是它的制造及使用成本是有绝对优势的,对于那些发展中国家是非常适合的,正是由于这种潜在市场的需求,在中国实行市场经济以后,全国涌现出了很多的线切割机床生产厂,于是线切割市场上出现了无序竞争,无序竞争演变成价格竞争,为了降低成本,一些技术实力差的企业降低生产标准,加之国家有关技术监督机构管理不得力,使市场上的不同厂家的线切割机床质量出现巨大差异,同是线切割机床有的可以使用10年精度不衰减,有的只能使用二年,同一规格的线切割机床价格可以相差10万人民币,这确实给用户的选型造成很大困难(特别是国外用户),稍有不甚就会上当,那么这些不合格的线切割机床为什么还能在市场上出现呢?这主要是中国制造业对线切割应用的普及,现在的线切割机床的应用已不仅仅局限在模具制造,有相当一部分机械零件的粗加工也在用线切割机床,所以低档次的线切割机床也有一定市场。另一个原因就是GB7926—87线切割机床精度标准中明确规定:在达到本标准之前首先要达到JB2670—82《金属切削机床精度检验通则》,而一些不具能力的生产厂钻国家标准的空子,他们无视JB2670—80国家标准,在生产过程中降低加工精度选用劣质材料,于是就出现了如前所述的1—2年以后精度完全丧失。
  从社会环境来看,中国实行市场经济的时间不长,一些小型的线切割机床生产厂还处在原始资本的积累阶段,这些厂家往往不具备整机制造能力,只能是组装式生产,生产全过程的质量控制根本谈不上,研发、创新就更不可能,这类制造商在中国的东部地区非常之多,再加上目前中国与市场经济相配套的法律还不成熟,以及因利益驱使的地方政府保护,所以这些不具生产能力的企业还会继续生存,从目前的现状看国家对此的态度是通过市场的竞争而自然淘汰。
  2、在选购线切割机床时应注意哪几个方面的问题:
  线切割机床是精加工设备,如前所述国家有关部门对它的生产制造以及精度的检测制定了一系列技术标准,然而由于市场需求大,一些制造厂为提高产量无视质量,特别是中国东部一些不具备机床生产条件的私营小企业也在生产线切割机床,以次充好,给广大用户特别是国外用户的选型带来诸多不便,稍有不慎用户自身利益就受侵害,所以在如选型特别是确定制造商及品牌时就显得尤为重要。
  首先应根据自己的产品和生产需要确定机床的功能和规格大小,而在选型时用户容易忽略对今后发展的要求,因为机床不是消耗品,虽然一次性投入大但使用寿命却很长,如果只顾眼前不考虑企业自身的发展因素,那么在不久的将来必然出现重复性投资,这种情况的用户我们遇到不少,因此选型时要有一个超前意识,要有发展眼光,也就是说选型时要使自己所选的机床无论在功能上还是在技术水平上都要有所储备。
  其次就是如何确定生产厂家了,重点是质量、信誉和产品价格的比较,在质量信誉上从以下几个方面比较:
  (1)生产规模:规模太小在激烈的市场竞争中容易被淘汰,在产品的研发、创新上也没有实力。
  (2)生产方式:整机制造厂对各个生产工序的质量均能得到有效控制,而组装式的生产对机床的内在质量以及生产全过程是无控制的,因为这种生产方式的机床的主机构都是CNC系统的制造,是由其它厂家完成的,目前发达国家对于复杂产品较多采用这种社会化方式的生产,此种生产方式的前提是完善的市场体系以及健全的商业法律,在这方面中国目前还是有差距的,所以提醒用户对制造厂的生产方式应有足够的注意。
  第三个方面就是价格,也是用户和制造厂家都最为敏感的,但是有一点是一致的,就是产品性能是价格的基础,产品价格又是性能、品质的体现,也就是我们常说的性能价格比,所以说脱离性能谈价是毫无意义的,价格高固然用户不能接受,但价格过低也不是好事,因为价格低意味着厂家必须降低成本(做生意总不能赔本),但质量与成本存在一个临界点,低于此点就是纯淬的劣质产品,如中国东部一些线切割机床生产厂的产品就是这种情况,所以用户在考虑价格的同时不能忘记线切割机床是长期使用的精密加工设备。
  第四个方面是耳听为虚、眼见为实,由于市场的激烈竞争,制造厂家之间不免会表露出一些有意中伤对方的言行,尽管这种心情可以理解,但是却扰乱了用户的选型环境,所以说这些厂家的不良言行本身是对用户不负责任的,但是用户只要做到眼见为实,这些干扰也就不攻自破,所以用户在选购线切割机时一定要看实物、看样件,特别是高厚度的演示,这样用户才能心中有数。
  3、在选购线切割机床时应如何正确认识质量与服务的关系:
  产品质量与售后服务的最终目的都有是对用户在正常使用该产品时的保证,零故障率也是一企业永恒追求的目标,优良的品质是售后服务的基础,而售后服务是产品质量的延续,我们认为品质优良的产品一定是出自于有实力的正规企业,而出于对自身信誉的保证这样的企业对售后服务也是非常重视的,另外产品质量好故障率低,售后服务的成本也会降低,虽然二者缺一不可,但是用户首先应关注的是产品自的品质,售后服务做得再好,对质量而言只能是一种弥补的方式,而一台成熟可靠的线切割机床其设计开发过程中就已经考虑到了故障率的降低,以及如何使维修服务更为方便,而售后服务的质量首先反映的是企业的价值观和道德水平,其次是企业的管理能力和服务人员自身的品德,也只有那些具有实力有发展,视品牌如生命的企业才能具备这三个方面。
  4、在选型时应如何判断机床的精度保持性:
  在模具加工中线切割加工一般为最后工序,所以对加工精度要求很高,如果机床的机械精度不好,将直接影响产品及模具的加工质量,最终导致失去用户、失去市场,因此在线切割机床选型时,如何判断机械精度及结构、优劣是非常重要的。
  一般来讲新机床的精度容易判断,因为有国标GB7926—87以及相关的机床精度通用标准,所在新机床调试验收时就能知道合格与否。然而最重要的则是对机床精度保持性的判断,因为机床精度保持性的好坏只有在该机床经过一定时期的使用才会反映出来,而国家标准也无法对其进行严格的定量控制,所以只能是用户自己在选型时对机床及结构进行深入细致的了解,切不可道听途说、偏听偏信一些没有根据的传言,以免挠乱您的判断力。
  下面我们就从机床工作台的传动结构、导轨结构、驱动方式等几个方面进行阐述。
  4-1、丝杠及其安装结构
  丝杠的精度固然重要,但是如果丝杠的安装结构不合理,再好的丝杠也无济于事。
  首先要观查丝杠的形式,看看是滚珠丝杠,还是三角螺纹丝杠或梯形螺纹丝杠。在线切割机床上,滚珠丝杠优于三角螺纹丝杠和梯形螺纹丝杠,并且要求丝杠的直径尽可能大些,增加刚性。
  其次是丝杠的安装结构、滚珠丝杠属精密传动部件,因此要想充分发挥其精密性,那么对丝杠的装配结构要求也较高,必须采用两端固定、轴承支撑,对于大行程机床,还要对丝杠进行预拉伸,以减少丝杠的挠度,从而提高机床工作台的运动精度。
  4-2、齿轮传动结构
  (1)首先要详细了解齿轮箱内齿轮数量,参加传动的齿轮越多,传动阻力越大,齿面易磨损,传动易产生齿轮间隙,导致机床工作台的系统误差越大,齿轮越多如果装配不好还易产生偶然误差,所以传动齿轮越少越好,采用一对齿轮传动误差最小,所以选型时深入了解工作台运动的齿轮传动结构是非常重要的。
  (2)仔细观察工作台传动齿轮箱的工作环境,润滑性能。有些厂家的早期机床由于设计上的不合理,使切削液很容易进到齿轮箱里,使齿轮长期在切削液的浸泡中工作,这种设计是非常不合理的,轻者增加齿轮的磨损,重者使步进电机进水烧坏,所以用户在选型时一定要观察工作台齿轮箱的位置,确保切削液一定不能浸入,这点对机床精度保持性至关重要。
  4-3、导轨的刚性及整体结构
  (1)导轨是保证工作台运动精度的关键,用户在选型时应高度重视。首先观察导轨的横截面的大小,在同等条件下,越粗状,刚性越好,加工中越不易产生变形,其次是向厂商了解导轨的材料和热处理工艺。一般来讲,为保证其强度且变形小,以高碳合金钢、整体淬火或越音频淬火工艺为较好。
  (2)直接观察导轨结构,目前市场上常见的导轨结构有以下几种:
  1镶钢滚珠式滚动导轨;
  2镶钢滚柱式滚动导轨;
  3直线滚动导轨;
  4弹性轴承铸铁导轨。
  第一种与第二种的区别在导轨的滚体上,一个是滚珠一个是滚柱。滚珠与导轨面是点接触,滚柱与导轨面是线接触,所以它的耐磨性和承载能力都大大优于滚珠式,而弹性轴承铸铁导轨是一种简易导轨,被淘汰。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米尔公司、瑞士阿奇公司进口的机床中都是采用的第二种和第三种结构,所以通过对比,用户在选型时应尽量考虑第二种和第三种结构。
  4-4、驱动方式
  数控线切割机床一般都是步进电机驱动,在步进电机中又有反应式和混合式等的区分,用以实现不同的步距角,市场上最常见的是反应式步进电机,反应式步进电机又有三相三拍、三相六拍、五相十拍、五相双十拍等的不同驱动方式。此种电机步距角大,且只有三相绕组,随着市场需求的不断提高,以及国家机械工业部有关部门对机床工业整体水平要求的提高,五相十拍将逐渐取代三相六拍,这是因为五相十拍不仅将三相六拍的步距角近一步细分,并且电机绕阻也增加为五相,所以传动平稳且力大。
  综上所述,用户在选型时为确保机床精度长期可靠,应该选用这样的结构:
  (1)选用直径尽可能大些的精密滚珠丝杠,并且要两端均有固定的轴承支撑结构;
  (2)工作台的传动齿轮要少,以一对齿轮为佳,并且齿轮箱的位置结构确保绝对不能浸入切削液;
  (3)尽量选用截面积大或宽厚比大的滚柱式镶钢滚动导轨或直线导轨;
  (4)选择五相十拍步进电机驱动方式,如有条件可选用混合式细分驱动或交流伺服驱动就更理想。
  5、在选购大规格线切割机床时应注意哪些问题:
  大规格的线切割机床,由于加工范围大承载能力强(如深扬公司DKM800型,X、Y行程为800×1000,承量达2000Kg以上),在加工大型模具时国外的机床无法与之相比,所以它能创造的效益是很可观的,但是如果机床出现问题,特别是机床本身的内存质量有问题,它所造成的损失同样也是惨重的,所以对于大规格的线切割机床的选型一定要特别慎重。
  由于大行程、大承载的特点,所以选型时就应重点考虑机床的结构与刚性,使之能够保证在大型工件加工时对精度有可靠保证,在结构上与中小型线切割机床有以下明显的区别:
  1工作台必须采用全支撑结构,提高机床刚性以保证重载而不变形。
  2采用进口直线导轨保证重载之下仍有良好的灵敏度和运动精度。
  3同小型机床比滚珠丝杠直径必须加大。
  4如果用户有一定实力,机床的工作台最好选用交流伺服电机驱动,其特点是精度准确、运动速度快、可靠性高、操作方便。
  6、当您在展览会上看到一台线切割机床时应如何全面判断它的质量和档次:
  我们都会经常遇到这样的情况:在展览会上不同的厂家展览相同的产品,如果听厂家的介绍似乎都是优秀的产品,再加上参展厂家对展台展位的精心布置,如果不是有经验的内行,一定会认为这些展示的机床都是精品,这也正是参展厂家的目的,到底那些机床是真精品呢?只要我们认真地通过看、比、问三个步骤,就可以把它们区分出来:
  1看:首先是看外观,要看那些不易被人们注意到细微之处,外观的质量水平关键在这些细小的部位,这并不是我们挑剔,而是因为这些细小的环节才能反映厂家的工艺水平,生产过程的管理水平以及制造厂的员工的素质。
  其次是看结构,按照本《指南》如前所讲述的知识,观察机床的结构是否设计合理,观察的同时可以做一些简单的操作以增加感性认识。
  2比:在经过了仔细观察后就可以进行不同厂家的对比了,不怕不识货、就怕货比货,这样就很容易发现差距,对比时一定要把目标锁定在产品上,不要被漂亮的展位、展台所诱惑,豪华的展台不一定都是精品。
  3问:经过看、比,发现问题后,可直接向参展人员提问,提问有二个目的,一是了解形成差距区别的原因,二是考察参展人员的技术水平,因为参展人员本身就是代表参展厂商的形象,也是参展厂商的素质体现,通过与参展人员的交流,可以对参展厂商有一个侧面的了解,这种了解有时会得到意外的收获。