機(jī)械加工中液壓車床的現(xiàn)狀

喬廷婷

液壓車床可分為液壓仿形車床、液壓轉(zhuǎn)塔車床、液壓多刀車床和功能各異的液壓專用車床等。從2O世紀(jì)7O年代到9O年代，它們?cè)谖覈?guó)的機(jī)械行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，對(duì)機(jī)械行業(yè)提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，發(fā)揮了重大的作用。

2O世紀(jì)末，隨著數(shù)控車床的逐漸推廣，液壓車床的市場(chǎng)開(kāi)始萎縮。目前，液壓仿形車床和液壓轉(zhuǎn)塔車床已無(wú)人問(wèn)津，在市場(chǎng)上尚有一席之地的液壓多刀車床和液壓專用車床的應(yīng)用范圍也在日趨縮小。任何事物在歷史上的興盛與消亡都有自身的原因與規(guī)律。那么，液壓車床“退市”的原因何在呢？下面我們通過(guò)對(duì)液壓車床和數(shù)控車床的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度來(lái)分析來(lái)闡述這個(gè)問(wèn)題。

一、機(jī)床功能的比較

1.由于液壓車床刀具的移動(dòng)不能與主軸轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)精確的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，所以液壓車床不能切削螺紋。在這一點(diǎn)上它不如臥式車床;與數(shù)控車床可以切削各種規(guī)格的直螺紋、錐度螺紋和變螺距螺紋的功能相比，可以說(shuō)這是液壓車床重要的功能缺陷。

2.因?yàn)橐簤恨D(zhuǎn)塔車床和液壓多刀車床的縱、橫刀架不能按精確的比例關(guān)系同時(shí)移動(dòng)，所以不具備數(shù)控車床加工圓弧曲線和任意錐度的功能。雖然液壓仿形車床可以加工圓弧曲線和錐度，但要預(yù)先制作靠模，而對(duì)于陡然向下變化的形狀，液壓隨動(dòng)系統(tǒng)也無(wú)法適應(yīng)，遠(yuǎn)不及數(shù)控車床通過(guò)程序編輯適應(yīng)各種形狀的加工，快捷方便。

3.液壓車床沒(méi)有數(shù)控車床主軸無(wú)級(jí)變速和恒線速切削的功能。

二、機(jī)床刀具調(diào)整方式的比較

液壓車床調(diào)整刀具加工尺寸的方式是靠操作者手動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺桿和操作者眼睛觀察刻度值變化，憑經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試車工件、測(cè)量工件和刀具調(diào)整，才能加工出合格的工件，費(fèi)工費(fèi)時(shí)、不準(zhǔn)確、不可靠、不直觀，稍有不慎就會(huì)調(diào)過(guò)尺寸，造成廢品數(shù)控車床對(duì)刀時(shí)，可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的操作面板輸入準(zhǔn)確的刀具進(jìn)給量，一般經(jīng)過(guò)1～2次的測(cè)量和調(diào)整就能加工出合格的工件。刀具調(diào)整方式快捷、準(zhǔn)確、可靠。其微米級(jí)的進(jìn)給精度是液壓車床刀具調(diào)整方式難以企及的。

三、維護(hù)費(fèi)用的比較

液壓系統(tǒng)要維持正常的運(yùn)行，其油液必須清潔。但是，油液在使用過(guò)程中會(huì)被污染，污染物會(huì)引起液壓系統(tǒng)的各種故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)的故障中有70%是由于油液選擇不當(dāng)或油液被污染引起的。這些故障輕則影響系統(tǒng)性能和使用壽命，重則使機(jī)件失靈以致?lián)p壞機(jī)床。所以，及時(shí)更換油液是液壓系統(tǒng)的重要工作。一般規(guī)定液壓系統(tǒng)運(yùn)行2000h或一年換油一次。換油的費(fèi)用因機(jī)床油箱的容積而異。以液壓多刀半自動(dòng)車床為例，其每年補(bǔ)充和更換油液的費(fèi)用約需1000元。數(shù)控車床雖然沒(méi)有液壓油的更換費(fèi)用，但其滾珠絲杠的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)壽命卻只有6年。以CK6150×750數(shù)控車床為例，其更換x向和z向滾珠絲杠的費(fèi)用大約需3000元。以數(shù)控車床更換滾珠絲杠所需的費(fèi)用與液壓多刀半自動(dòng)車床6年累積換油的費(fèi)用相比，液壓多刀半自動(dòng)車床的維護(hù)費(fèi)用是CK6150×750數(shù)控車床的兩倍。環(huán)境污染的比較液壓車床噪聲大、油液滲漏嚴(yán)重，是眾所周知的事實(shí)。數(shù)控車床由于采用了定量、定時(shí)的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，其油液泄漏較少，對(duì)環(huán)境的污染遠(yuǎn)低于液壓車床。另外，數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)采用了伺服（步進(jìn)）電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠 主軸采用了變頻調(diào)速等先進(jìn)技術(shù)，齒輪少、傳動(dòng)鏈短，機(jī)械振動(dòng)和噪聲也遠(yuǎn)低于液壓車床。液壓多刀半自動(dòng)車床前景堪憂綜上所述，液壓車床有那么多的缺陷，為什么還有企業(yè)在生產(chǎn)、在使用呢？液壓車床中的液壓多刀半自動(dòng)車床之所以有市場(chǎng)需求的原因是：（1）液壓多刀半自動(dòng)車床比數(shù)控車床價(jià)格便宜，設(shè)備購(gòu)置一次性投資少。（2）液壓多刀半自動(dòng)車床剛性好、切削力大，特別適合對(duì)切削余量大的毛坯件進(jìn)行粗車加工。（3）不需要懂得數(shù)控編程的操作者和數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試維修的工程技術(shù)人員。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)水平的不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)、伺服電動(dòng)機(jī)、變頻電動(dòng)機(jī)、變頻器和滾珠絲杠等的制造成本也在不斷地下降。中低檔數(shù)控車床的銷售價(jià)格也有下降的趨勢(shì)。當(dāng)相同類型、功能的數(shù)控車床與液壓多刀半自動(dòng)車床的價(jià)格比達(dá)到1.5以下時(shí)，液壓多刀半自動(dòng)車床將失去它的價(jià)格魅力。隨著鍛造、鑄造行業(yè)工藝水平的不斷提高，工件毛坯的加工余量可以預(yù)留的越來(lái)越小。當(dāng)工件毛坯余量小于2mm時(shí)，液壓多刀半自動(dòng)車床就不再具有粗加工的優(yōu)勢(shì)。目前，會(huì)數(shù)控車床手動(dòng)編程與操作的技術(shù)工人很多，缺少的是懂得數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試與維修的工程技術(shù)人員。相信不久的將來(lái)，我國(guó)的教育體系能夠培養(yǎng)出大量懂得數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試與維修的優(yōu)秀人才，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床在制造行業(yè)的推廣和普及。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，液壓車床與數(shù)控車床相比，已沒(méi)有太多的生存空間，數(shù)控車床逐漸取代液壓車床是科技進(jìn)步的必然趨勢(shì)。

（作者單位：陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校）