复合加工机床

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1、复合加工机床产品的加工过程链越长，生产周期就越难以控制。影响交货期的瓶颈常常在于机床辅助时间和工件在工序之间的滞留，所以减少工作场地的数目也就意味着缩短生产周期。大量生产方式的特征是工序分散、按节拍组织流水生产，这是一种刚性的生产自动化。这种生产方式早已不适应今天的需要。20世纪70年代出现的加工中心以及80年代开始出现的柔性制造系统（FMS)标志着生产过程柔性化的开始。但是柔性制造系统并没有完全摆脱传统加工工艺的束缚，它由许多台加工中心加上高度自动化的物流输送系统组成，导致系统价格和维护成本昂贵，因而没有获得广泛的工业

2、应用。取而代之的是90年代的五面体加工中心的发展，它基本实现了箱体零件的全部工序的加工，是现今复合加工机床的先导。复合加工机床是以现代柔性自动化的数控机床为基础，以传统加工中心的“集中工序、一次装夹实现多工序复合加工”的理念为指导发展起来的新一类数控机床。当工件在其上装夹后，通过对加工所需工具（切削刀具或模具）的自动更换，便能自动地按数控程序依次进行同一工艺方法中的多个工序或不同工艺方法中的多个工序的加工，从而减少非加工时间，缩短加工周期，达到提高加工精度和加工效率的目的。因此，数控复合加工机床从其加工的复合性来分，可分

3、为工序复合型和工艺复合型两大类。工序复合型如一般的锉一铣加工中心、车削中心、磨削中心等，在一台机床上只能完成同一工艺方法的多个工序加工；而工艺复合型则有车一铣复合中心、车一磨复合中心、车削一激光加工中心等。复合加工机床的定义及其具有的功能是随着时代的变化而变化的。过去的复合加工机床主要是指工序复合型的加工中心，但因工具交换和加工的品种受到限制，而且也走不出切削加工的领域，现在的复合加工机床主要是指工艺复合型的数控机床。同样，现在的复合加工机床不再被称为“复合加工机床”也为时不远了。典型复合加工机床有：1．车削为主型回转体

4、零件的复合加工一直是复合加工技术的研究热点。1979年，日立精机公司公开的“复合数控车床SLC"具有铣加工用的主轴和Y轴、ATC（自动工具交换装置）、车床主轴的分度功能等，在当时构筑了复合加工机床风格的先进产品。同一时期，山崎马扎克公司开发了称为“复合加工机床基础的带铣加工功能的CNC车床”，该公司于1983年开始销售成为现在的复合加工机床原型的带ATC装置的CNC复合车床Slantturn40ATCMilcentero机床复合加工功能随控制轴数的增加而增加，除了应用较多的具有铣削功能的3轴控制(X，Z，c）车削中心外，

5、又推出了可钻削或铣削偏离工件中心之孔或槽的4轴控制（X，Y，Z，c）车削中心，而近几年开发的重点则是5轴控制(X，Y，Z，B，C）的车铣中心。5轴控制的车铣中心，既增加了B轴（使刀架绕Y轴摆动）以钻斜孔和铣斜面，又能够对曲面进行多轴联动铣削，更重要的是对机床结构作了重大改进，它不使用转塔刀架而代之以大功率、高转速的电主轴刀架。由于电主轴每次只能装一把刀（车削时电主轴被锁住不回转），故也像加工中心那样配备自动换刀机构和刀库。这种机床实际上是把数控车床和加工中心融为一体。单主轴的车削或车铣中心，无论包含怎样的复合加工功能，也

6、无法解决回转体零件在一次装夹下的背面二次加工（即夹持端的加工）问题。因此又出现了双主轴车削中心（常配备两个转塔刀架），或者双主轴的车铣中心。这两根主轴一般是在同一轴线上对置排列，其加工夹持端的主轴功率普遍较小而被称为“副主轴”。德国DMG公司的GMXLinear系列机床就是可实现完整加工的车铣复合机床的典型例子。该系列包括GMX200/250/300/400及500Linear共5个型号。尽管各型号的机床特点有所不同，但都可对盘件、棒件、轴件进行车、钻、铣等加工，实现复杂工件的六面高精度加工。棱柱体类零件（如箱、壳、板等

7、）的加工机床主要是加工中心。通过自动换刀和工作台分度，加工中心完成对棱柱体类零件铣、钻、镗、攻丝等工序的多面复合加工。实践证明，加工中心确实有利于解决中、小批量机械制造企业交货期长、资源利用率低、在制品多和资金周转慢的弊端，因而在工业生产中获得越来越普遍的应用，己成为机械制造业的主力加工设备。通过主轴头自动旋转90度立卧转换等方式，加工中心不仅可以加工箱体件的4个侧面，而且可以加工第5个面—顶面，从而推出了所谓的5面加工中心，这也可以看做加工中心在复合加工功能方面的一项提高。另外，采用5轴联动控制的机床，能使球头铣刀在铣

8、削3维曲面的过程中，避免切削速度接近于零的铣刀端部参于切削，从而显著改善加工表面的粗糙度并大幅度提高加工效率。目前切削加工与激光加工或超声波加工相复合的倾向越来越受到广泛关注。德国DMG公司几年前就在高速铣床的基础上增加了一个激光加工头，推出了铣削与激光复合加工的机床DMU60L（现在的型号是DML60HSC），采用