機械加工中液壓車床的現狀

喬廷婷

液壓車床可分為液壓仿形車床、液壓轉塔車床、液壓多刀車床和功能各異的液壓專用車床等。從2O世紀7O年代到9O年代，它們在我國的機械行業得到廣泛應用，對機械行業提高加工質量和生產效率、降低勞動強度，發揮了重大的作用。

2O世紀末，隨著數控車床的逐漸推廣，液壓車床的市場開始萎縮。目前，液壓仿形車床和液壓轉塔車床已無人問津，在市場上尚有一席之地的液壓多刀車床和液壓專用車床的應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律。那么，液壓車床“退市”的原因何在呢？下面我們通過對液壓車床和數控車床的技術、經濟角度來分析來闡述這個問題。

一、機床功能的比較

1.由于液壓車床刀具的移動不能與主軸轉速實現精確的每轉進給量，所以液壓車床不能切削螺紋。在這一點上它不如臥式車床;與數控車床可以切削各種規格的直螺紋、錐度螺紋和變螺距螺紋的功能相比，可以說這是液壓車床重要的功能缺陷。

2.因為液壓轉塔車床和液壓多刀車床的縱、橫刀架不能按精確的比例關系同時移動，所以不具備數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，但要預先制作靠模，而對于陡然向下變化的形狀，液壓隨動系統也無法適應，遠不及數控車床通過程序編輯適應各種形狀的加工，快捷方便。

3.液壓車床沒有數控車床主軸無級變速和恒線速切削的功能。

二、機床刀具調整方式的比較

液壓車床調整刀具加工尺寸的方式是靠操作者手動旋轉螺桿和操作者眼睛觀察刻度值變化，憑經驗和感覺，經過反復的試車工件、測量工件和刀具調整，才能加工出合格的工件，費工費時、不準確、不可靠、不直觀，稍有不慎就會調過尺寸，造成廢品數控車床對刀時，可以通過數控系統的操作面板輸入準確的刀具進給量，一般經過1～2次的測量和調整就能加工出合格的工件。刀具調整方式快捷、準確、可靠。其微米級的進給精度是液壓車床刀具調整方式難以企及的。

三、維護費用的比較

液壓系統要維持正常的運行，其油液必須清潔。但是，油液在使用過程中會被污染，污染物會引起液壓系統的各種故障。據統計，液壓系統的故障中有70%是由于油液選擇不當或油液被污染引起的。這些故障輕則影響系統性能和使用壽命，重則使機件失靈以致損壞機床。所以，及時更換油液是液壓系統的重要工作。一般規定液壓系統運行2000h或一年換油一次。換油的費用因機床油箱的容積而異。以液壓多刀半自動車床為例，其每年補充和更換油液的費用約需1000元。數控車床雖然沒有液壓油的更換費用，但其滾珠絲杠的疲勞強度設計壽命卻只有6年。以CK6150×750數控車床為例，其更換x向和z向滾珠絲杠的費用大約需3000元。以數控車床更換滾珠絲杠所需的費用與液壓多刀半自動車床6年累積換油的費用相比，液壓多刀半自動車床的維護費用是CK6150×750數控車床的兩倍。環境污染的比較液壓車床噪聲大、油液滲漏嚴重，是眾所周知的事實。數控車床由于采用了定量、定時的集中潤滑系統，其油液泄漏較少，對環境的污染遠低于液壓車床。另外，數控車床的進給系統采用了伺服（步進）電動機直接驅動滾珠絲杠 主軸采用了變頻調速等先進技術，齒輪少、傳動鏈短，機械振動和噪聲也遠低于液壓車床。液壓多刀半自動車床前景堪憂綜上所述，液壓車床有那么多的缺陷，為什么還有企業在生產、在使用呢？液壓車床中的液壓多刀半自動車床之所以有市場需求的原因是：（1）液壓多刀半自動車床比數控車床價格便宜，設備購置一次性投資少。（2）液壓多刀半自動車床剛性好、切削力大，特別適合對切削余量大的毛坯件進行粗車加工。（3）不需要懂得數控編程的操作者和數控系統調試維修的工程技術人員。

隨著科學技術的迅速發展，我國制造業水平的不斷提高，數控系統、伺服電動機、變頻電動機、變頻器和滾珠絲杠等的制造成本也在不斷地下降。中低檔數控車床的銷售價格也有下降的趨勢。當相同類型、功能的數控車床與液壓多刀半自動車床的價格比達到1.5以下時，液壓多刀半自動車床將失去它的價格魅力。隨著鍛造、鑄造行業工藝水平的不斷提高，工件毛坯的加工余量可以預留的越來越小。當工件毛坯余量小于2mm時，液壓多刀半自動車床就不再具有粗加工的優勢。目前，會數控車床手動編程與操作的技術工人很多，缺少的是懂得數控系統調試與維修的工程技術人員。相信不久的將來，我國的教育體系能夠培養出大量懂得數控系統調試與維修的優秀人才，促進數控機床在制造行業的推廣和普及。

四、結語

總而言之，液壓車床與數控車床相比，已沒有太多的生存空間，數控車床逐漸取代液壓車床是科技進步的必然趨勢。

（作者單位：陸軍裝甲兵學院士官學校）