復(fù)合加工機(jī)床的四個(gè)分類(lèi):車(chē)削為主型、銑削為主型、磨削為主型、不同工種加工的復(fù)合化,未來(lái)復(fù)合加工技術(shù)是其發(fā)展趨勢(shì)。
一、復(fù)合加工機(jī)床的分類(lèi)
1、車(chē)削為主型
以車(chē)削加工為主的復(fù)合加工機(jī)是車(chē)削復(fù)合中心。車(chē)削復(fù)合中心是以車(chē)床為基礎(chǔ)的加工機(jī),除車(chē)削用工具外,在刀架上還裝有能銑削加工的回轉(zhuǎn)刀具,可以在圓形工件和棒狀工件上加工溝槽和平面。這類(lèi)復(fù)合加工機(jī)常把夾持工件的主軸做成2個(gè),既可同時(shí)對(duì)2個(gè)工件進(jìn)行相同的加工,也可通過(guò)在2主軸上交替夾持,完成對(duì)夾持部位的加工。
現(xiàn)在,加工2個(gè)工序以上的工件占車(chē)削加工的大多數(shù)。對(duì)這些工件進(jìn)行、高精度加工,有以下3種技術(shù):
1、內(nèi)外加工集中化:在機(jī)內(nèi)裝有1次加工(外表面)以及2次加工(內(nèi)表面)的各種功能的1次/2次加工機(jī)。
2、加工的復(fù)合化:除車(chē)削加工,機(jī)內(nèi)還裝有銑削加工、磨削加工等各種功能的工序集中的加工機(jī)。
3、智能化:機(jī)內(nèi)具有儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工一體化、工件識(shí)別、工件夾持控制、適應(yīng)控制、信息網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)控技術(shù)的單元加工機(jī)。
該類(lèi)復(fù)合機(jī)床有德國(guó)index公司的traubtnx65多功能數(shù)控車(chē)削中心,具有雙主軸、4個(gè)刀塔,第二主軸可作y軸移動(dòng);德國(guó)dmg公司的twin65雙主軸車(chē)削中心,上下各有一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架,可實(shí)現(xiàn)6面加工,第二主軸可作橫向移動(dòng)等。
2、銑削為主型
(1)加工中心的多軸化
a、五軸控制,除x、y、z三軸控制外,為適應(yīng)使刀具姿勢(shì)變化,可以使各進(jìn)給軸回轉(zhuǎn)到特定的角度位置并進(jìn)行定位的五軸加工機(jī)。五軸加工機(jī)的使用方法有兩種:1用回轉(zhuǎn)軸分度,使工件相對(duì)于刀具傾斜,在這個(gè)狀態(tài)進(jìn)行三軸控制加工。2同時(shí)使所有的控制軸作連續(xù)運(yùn)動(dòng),即五軸聯(lián)動(dòng),可以對(duì)葉輪等具有外延伸曲面形狀的工件進(jìn)行加工。五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)的特點(diǎn)是可以避開(kāi)切削速度變?yōu)榱愕募庸l件;可以用伸出長(zhǎng)度很短的刀具;可以在一次裝夾下加工外延伸曲面形狀的工件等。
b、六軸控制,用多軸控制銑削類(lèi)加工機(jī)不能模擬復(fù)雜形狀工件加工,而復(fù)合加工可以。例如對(duì)有錐度形狀和四角形狀槽類(lèi)等工件的加工,以前不變換加工工種是無(wú)法完成加工的,必須把工件轉(zhuǎn)到電加工機(jī)床上加工??墒侨绮捎没剞D(zhuǎn)刀具,使刀具一邊作6軸控制運(yùn)動(dòng),一邊作擺動(dòng)切削加工,就可在一臺(tái)機(jī)床上完成加工。而且精度、效率也可以提高。如使用非回轉(zhuǎn)刀具,必須控制回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)位置,此時(shí)六軸控制是必要的。用六軸控制加工時(shí),采用非回轉(zhuǎn)刀具時(shí),切削速度等同于進(jìn)給速度,不能進(jìn)行高速加工;而用回轉(zhuǎn)刀具則能適應(yīng)原不能加工部位和形狀的加工,無(wú)需轉(zhuǎn)換工種,僅用切削加工就能一次完成全部加工,效率較高。
(2)加工中心的復(fù)合化
除銑削加工外,還裝載有一個(gè)能進(jìn)行車(chē)削的動(dòng)力回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
以銑削為主的復(fù)合機(jī)床有日本mazak公司的integrexe800v/5五軸臥式銑車(chē)中心,是在五軸臥式加工中心的基礎(chǔ)上,使回轉(zhuǎn)工作臺(tái)增加車(chē)削功能,可以在一次裝卡下對(duì)圓形零件實(shí)現(xiàn)車(chē)、銑*加工;意大利milanese公司的ntxi銑車(chē)復(fù)合中心,是在立式加工中心的右端增添一個(gè)車(chē)削主軸。
3、磨削為主型
磨床的多軸化,原來(lái)只在無(wú)心磨床上可見(jiàn),多數(shù)是以裝卸作業(yè)自動(dòng)化為目的?,F(xiàn)在,開(kāi)發(fā)了在一臺(tái)機(jī)床上能完成內(nèi)圓、外
圓、端面磨削的復(fù)合加工機(jī)。例如在歐洲,開(kāi)發(fā)了綜合螺紋和花鍵磨削功能的復(fù)合加工機(jī)。
該類(lèi)復(fù)合機(jī)床的代表為瑞士magerle公司的mgr立式車(chē)磨復(fù)合加工機(jī),機(jī)床上方配有多個(gè)磨頭和一個(gè)車(chē)刀架,可以對(duì)零件進(jìn)行磨削和精車(chē);日本森精機(jī)制作所的igv-3nt磨頭可回轉(zhuǎn)式立式磨床,可在一次裝卡下對(duì)零件內(nèi)外圓和端面進(jìn)行加工;瑞士studer公司的s33數(shù)控磨床,可以在一次裝卡下實(shí)現(xiàn)多線螺紋加工和內(nèi)外圓、端面加工。
4、不同工種加工的復(fù)合化
把多種不同原理的加工類(lèi)型集約,如切削與磨削、研磨的復(fù)合;用激光功能把加工后熱處理、焊接、切割合并;加工和組裝同時(shí)實(shí)施等。還有,集中車(chē)削和銑削功能,特別是齒輪加工功能等的*的生產(chǎn)型復(fù)合加工機(jī);與激光加工復(fù)合,開(kāi)發(fā)了裝有磨削功能和激光淬火功能的復(fù)合機(jī)床等。在歐洲還開(kāi)發(fā)了機(jī)械銑削功能、激光三維加工功能等集約的復(fù)合加工機(jī)。
二、復(fù)合加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
復(fù)合加工技術(shù)是未來(lái)機(jī)械加工的發(fā)展方向。隨著社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,對(duì)機(jī)械加工領(lǐng)域的要求也不斷提高,高速度、高精度和率的“三高”加工是對(duì)未來(lái)機(jī)械加工的基本要求,而僅僅靠傳統(tǒng)的加工理念是很難滿(mǎn)足這一要求的。因此,機(jī)械加工領(lǐng)域要求不斷突破傳統(tǒng)的觀念,不斷改善和提高加工的技術(shù),以適應(yīng)未來(lái)的要求,而復(fù)合加工技術(shù)正好滿(mǎn)足了這一要求。
今天的復(fù)合加工技術(shù),是針對(duì)以普通的數(shù)控車(chē)削中心和加工中心為基礎(chǔ),發(fā)展到復(fù)合車(chē)銑加工中心。這要求機(jī)床制造業(yè)應(yīng)以現(xiàn)有的技術(shù)水平為基礎(chǔ),研發(fā)、制造、穩(wěn)定和推廣具有、復(fù)合、穩(wěn)定、成本低廉的,適合于現(xiàn)代加工技術(shù)的高水平機(jī)床。