随着现代制造业及其技术的迅速发展，企业选用数控设备已是大势所趋，对一个制造企业来说，提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造，而这几部分内容又是互为影响和制约，如何才能既经济又合理地选择到适合本企业的数控设备的?

比较普通和数控两类机床的性能，数控机床具有加工复杂形面零件能力强、适应多种加工对象(柔性强);加工质量、精度和加工效率高;适应CAD/CAM联网、适合制造加工信息集成管理;设备的利用率高、正常运行费用低等特点。

制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计，它将决定用什么方法和手段来加工，从而也决定了对使用设备的基本要求，这也是对生产进行技术组织和管理的依据。针对大部分中小批量生产的制造企业，选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。

1确定典型加工工件

确定加工什么样零件是选择设备的步。企业根据技术改造和生产发展需要，确定有哪些零件、那些工序准备用新的加工设备来完成，要考虑到产品发展的远景规划。用成组技术把这些零件进行分组归类，确定准备主要加工对象的典型零件。在归类中往往会遇到零件规格大小相差很多、零件形状相差较大、各类零件加工工时大大超过设备满负荷工时等问题，因此，要进一步选择确定生产纲领又比较接近要求的典型工件。

典型工件族按外型可以分为菱形类(箱体类)、板类、回转体类(盘、套、轴、法兰)和异形类等;按加工精度要求又可分普通级和级等。

2典型零件族的工艺规程设计

在确定加工零件后还必须用数控加工工艺的学观点对工艺流程进行新的规划设计，这里包括对原工艺生产流程的变革、探索实现新工艺方法的可行性、探索实现现代生产管理和物流管理可行性、探索使用先进刀具工装大幅度提高生产效率的可行性、探索在生产线上数控设备和其他设备(普通的、专机的)的合理配制工艺等，目的是希望得到使用数控机床后的工艺制造流程。下面是几个典型类零件的合理加工工艺。

轴类零件：铣端面打中心孔机床→数控车床(粗加工)→数控磨床(精加工);

法兰和盘类件：数控车床(粗加工)→车削中心(精加工);

型腔模具零件：普通机床加工外形及基面→数控铣床加工型面→高速数控铣精加工→抛光或电腐蚀型面;

板类零件：双轴铣床或龙门铣床加工大平面→立式加工中心上加工各类孔;

箱体零件：立式加工中心上加工底面→卧式加工中心上加工四周面各工艺面。

在安排工艺流程中考虑下列因素：

(1)选择短的加工工艺流程。

(2)数控机床有相当大适应性，但也不是万能的，从经济观点考虑，典型工件族中每一种零件都有一个经济批量，应在经济批量基础上使用比较先进的工艺手段。

(3)尽量发挥机床的各种工艺特点，追求大限度地发挥数控机床的综合加工能力特长(多工序集中的工艺特点)，应在生产流程中配置少的机床数量、少的工艺装备和夹具。

(4)要考虑生产线或生产车间的各种设备能力的平衡。作为单台数控机床的选择或一条生产线的配置，单一的设备不可能完全包下一个工件的全部加工工序，必然有和其他设备的工序转接，各设备之间的生产能力要平衡，满足生产节拍的综合要求，所以安排每台设备上的工序数量、加工工序顺序等既要发挥各台数控机床的特长、满足精度要求，还要进一步应考虑各台机床上工件转序时工艺基准的合理使用。

(5)在安排数控加工工艺中经常碰到的问题是工序集中与工艺加工渐精原则的矛盾。在数控机床的使用上，人们普遍采用将多工序集中在一台机床上完成的工艺集中原则，以此来追求提高生产率，缩短零件加工周期，甚至希望工件在一次装卡中全部加工完毕。但实际上对一些复杂的、精度要求较高的工件，由于在加工过程中的热变形、内应力引起的工件变形、工夹具夹紧变形、热处理要求时效等工艺因素和程编者操作因素等，很难一次装卡完成全部加工。基本工艺准则中对加工零件的逐步精化要求制约着工序集中的数量，妥善处理这两者矛盾是数控加工工艺的重要内容。

(6)在对典型工件族工艺流程的安排中，应妥善安排各台机床和生产线的手工调整和检测等工作，即人工干预的影响。企业要根据自身的技术装备能力、技术水平和技术改造投入的力度，确定在工艺流程中人工干预的程度，这决定了对选择数控机床的自动化水平和功能要求。应客观考虑适当采用手工调整来补充企业要达到完全自动化的能力，对企业的工艺能力和设备水平确切定位。

3数控机床主要特征规格的选择

机床特征规格应包括机型、机床规格参数和机床主电机功率等。在确定工艺内容的前提下，机型选择就较明确了。例如，回转体零件加工主要可供选择设备有车床、车削中心、数控磨床等;箱体的加工则应以立式或卧式加工中心为主。

数控机床已发展成品种繁多、可供广泛选择的商品，在机型选择中应在满足加工工艺要求的前提下越简单越好。例如，车削中心和数控车床都可以加工轴类零件，但一台满足同样加工规格的车削中心价格要比数控车床贵几倍，如果没有进一步工艺要求，选数控车床应是合理的。在加工型腔模具零件中，同规格的数控铣床和加工中心都能满足基本加工要求，但两种机床价格相差20%～50%，所以在模具加工中要采用常更换刀具的工艺可安排选用加工中心，而固定一把刀具长时间铣削的可选用数控铣床。

4机床精度的选择

典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床根据用途又分为简易型、全功能型、超型等，其能达到的精度也是各不一样的。简易型目前还用于一部分车床和铣床，其小运动分辩率为0.01mm，运动精度和加工精度都在(0.03～0.05)mm以上。超型用于特殊加工，其精度可达0.001mm以下。这里主要讨论应用多的全功能数控机床(以加工中心为主)。

按精度可分为普通型和型，一般数控机床精度检验项目都有20～30项，但其有特征项目是：单轴定位精度、单轴重复定位精度和两轴以上联动加工出试件的圆度。

5数控系统的选择

随着市场需求多样化，机床制造商往往提供同一种机床可配置多种数控的选择或数控系统中多种选择功能的选择。

机床制造商提供的机床配置的数控系统分为主流系统及可适应的系统，主流系统相对来说技术成熟性好一些，但对使用用户应另有要求，例如对名牌系统的质量追求、希望在国内有较好的售后技术条件、在用户单位使用的数控系统相对集中在几家等要求，以便使用掌握和维修配件准备，所以用户单位都愿意配置自己信得过或比较熟悉的数控系统。

在可供选择的系统中性能高低差别很大，直接影响到设备价格构成，因此不能片面追求高水平、新系统，而应以满足主机性能为主，对系统性能和价格等作一个综合分析，选用合适的系统。

用户选择系统的基本原则是：性能价格比要高、购后的使用维护要方便、系统的市场寿命要长(不能选淘汰系统，否则使用几年后将找不到维修备件)等。

数控系统中除基本功能以外还有很多可供选择的功能。对配在机床上的系统，由于机床使用基本要求所需的数控系统选择功能已由制造商选配，用户可以根据自己的生产管理、测量要求、刀具管理、程序编制要求等，额外再选择一些功能列入订货单中，如DNC接口联网要求等。

6自动换刀装备(ATC)的选择配置

在具备综合加工能力的一些数控机床上，如加工中心、车削中心和带交换冲头的数控冲床等，自动交换装置是这些设备的基本特征附件，它的工作质量直接关系到整机的质量，也是构成设备投资中的重要组成部分(经费占整机成本的10%～30%)。因此，在选择主机设备时必须得重视所配ATC自动换刀装置的工作质量和刀具储存量。目前加工中心自动换刀装置的配套较为规范，以下以加工中心的ATC装置为例来说明其选择原则。

现场经验表明，在加工中心的使用故障中有50%左右与ATC装置有关，但ATC又是提高设备加工效率的基本部件，因此建议用户应在满足使用要求的前提下，尽量选用结构简单和可靠性高的ATC，这样也可以相应地降低整机价格。

7机床选择功能及附件的选择

在选购数控机床时，除满足基本要求的功能及基本件外，还应充分考虑选择件选择功能及附件。选择原则是：配置，充分发挥主机的大潜力，远近期效益综合考虑。对一些价格增加不多，但对使用带来很多方便的，应尽可能配置齐全。附件配套要保证机床到现场后能立即投入使用，切忌花几十万元甚至几百万购买的一台机床，到货后因缺乏一个几十元或几百元的附件而长期不能使用的情况的发生。

对数控系统选择功能应以实用为主，不一定选太多，尤其是纳入批量生产线中的设备，应越简单越好，对多品种、小批量生产方式的机床要加强编程功能的选择，如随机程序编制(后台编程)、运动图形显示、人机对话程序编制(GPS)、宏程序编程等，虽然可加快程序编制速度，但费用也要相应增加。另一种配置方案是简化配置数控系统程序编制的功能，单独另外配置自动编程机及与数控系统的通信接口，程序处理都事先在编程机上做完成任务，然后花几分钟时间，送入数控系统，这样做能进一步提高机床开动率。

在提高加工质量和工作可靠性上也发展了许多附件，如自动测量装置、接触式测头及相应测量软件、刀具长度和磨损检测、机床热变形补偿软件等附件，这些附件选用原则是要求工作可靠、不片面追求新颖。对一些辅助功能附件，如冷却、防护和排屑等装置主要根据今后在现场使用要求和工艺要求而定，例如，考虑以后加工大裕量铸铁件的要求，则要选用高密封防护罩、大流量淋浴式冷却方式、纸质冷却液过滤器装置等。总之，要选择与生产能力相适应的辅件。

8技术服务

数控机床作为一种高科技产品，包含了多学科的专业内容，对这样复杂的技术设备，要应用好、维修好单靠应用单位自身努力是远远不够的，而且也很难做到，必须依靠和利用社会上的专业队伍。因此，在选购设备时还应综合考虑选购其围绕设备的售前、售后技术服务，其宗旨就是要使设备尽快尽量地发挥作用。

对一些新的数控机床用户来说，困难的不是缺乏资金购买设备，而是缺乏一支高素质的技术队伍，因此新用户从开始选择设备时起，包括以后的设备到货安装验收、设备操作、程序编制、机械和电气维修等，都需要人才和技术支持。这些条件在短时间内由用户解决是很困难的，当前，各机床制造商已普遍重视商品的售前、售后服务，协助用户对典型工件作工艺分析、进行加工可行性工艺试验以及承担成套技术服务，包括工艺装备研制、程序编制、安装调试、试切工件，直到投入生产后快速响应保修服务，为用户举办各类技术人员培训等。

总之，凡重视技术队伍建设、重视职工素质提高的企业，数控机床就能得到合理使用。所以在选择机床时，建议用户花一部分资金选购针对自己短缺的技术服务，使设备尽快发挥作用。