復(fù)合機(jī)床的發(fā)展方向

　　從近年國內(nèi)、外舉辦的國際性機(jī)床產(chǎn)品展覽會(huì)上所展出的數(shù)控機(jī)床新產(chǎn)品和有關(guān)的評論分析資料來看，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的主要技術(shù)發(fā)展趨勢和方向，較集中的表現(xiàn)如下：

　　一、繼續(xù)擴(kuò)大單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的復(fù)合加工能力。

　　通過對工藝過程和工序的優(yōu)化(如合并、簡化加工過程)、刀具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)(如采用組合刀具、專門刀具等)減少工藝、工序及所需工具的數(shù)量;通過機(jī)床結(jié)構(gòu)和配置的創(chuàng)新(如多軸控制的主軸頭、多刀位的轉(zhuǎn)塔式刀架和砂輪頭架等)，增加機(jī)床的靈活度、刀具的儲(chǔ)備量和自動(dòng)提供(更換)刀具的能力，從而提高機(jī)床復(fù)合加工的能力，使有更多的零件、更多的工藝的和工序都能在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后來加工完成。例如現(xiàn)在不僅有了各種單一工藝的多工序復(fù)合加工機(jī)床，如車削中心、銑削中心、磨削中心、沖壓加工中心等，而且還有了車-銑復(fù)合、車-磨復(fù)合、車削-制齒復(fù)合乃至切削加工和激光加工復(fù)合、沖壓和鉆孔復(fù)合等多種工藝的多工序復(fù)合加工機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展。日本MAZAK公司新近推出Integrex-Ⅲst和Integrex-Ⅳst系列的雙主軸五聯(lián)動(dòng)的車-銑復(fù)合加工機(jī)床，除了具有車削、銑削功能外，還具有曲軸加工、滾齒、內(nèi)外圓磨削和激光淬火等加工功能。

　　二、多主軸、多刀架、多工位的方向發(fā)展。

　　為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率，特別是單臺(tái)復(fù)合加工機(jī)床的產(chǎn)出率，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床在向多主軸、多刀架、多工位的方向發(fā)展。如EMO-2005上Chiron公司的新產(chǎn)品DZ15KW，DZ18W，DZ12KS等都是雙主軸的加工中心;MAKINO公司的TWINFLEXMD為雙臥主軸或雙立主軸的加工中心，并各有換刀機(jī)械手;MAZAK的Integrex300IV和德國STAMA的MC726/MT均為兩個(gè)車削主軸和一個(gè)銑削主軸的三主軸車-銑復(fù)合加工機(jī)床;德國INDEX公司的V160D為雙主軸、雙轉(zhuǎn)塔刀架的倒置式數(shù)控車床，可同時(shí)加工兩個(gè)相同的零件;日本NAKAMURA-TOME公司的SuperNTY3為雙主軸，三轉(zhuǎn)塔刀架的車-銑加工中心，德國TRAUB公司的TNX80/65為雙主軸四轉(zhuǎn)塔刀架的車-銑中心等。這些機(jī)床之所以采用多主軸、多刀架的結(jié)構(gòu)，除部分是出于加工工藝和工序的需要外，不少則是出于采用多主軸同時(shí)加工多個(gè)相同的零件和多刀架同時(shí)對同一零件進(jìn)行多工序加工，可以在加工時(shí)間上相互重合，從而能成倍地提高復(fù)合加工機(jī)床單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出成果。因?yàn)檫@些多主軸、多刀架的機(jī)床實(shí)質(zhì)上是相當(dāng)于兩臺(tái)或多臺(tái)相同的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床組合在一起，只是采用了共同的床身和由同一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制罷了。不過這樣的一臺(tái)多主軸多刀架機(jī)床的成本要比多臺(tái)獨(dú)立的單主軸機(jī)床的總成本要便宜，所以在經(jīng)濟(jì)上還是合算的。

圖8Chiron的DZ15W雙主軸立式加工中心

　　三、向大型的方向發(fā)展。

　　因?yàn)閺?fù)合加工的主軸優(yōu)點(diǎn)之一是減少零件在多工序和多工藝加工過程中的多次重新安裝調(diào)整和夾緊的時(shí)間，由于大型零件一般多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求加工的部位和工序較多、安裝定位也較費(fèi)時(shí)費(fèi)事的零件，所以采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行復(fù)合加工比較有利。因此為了適應(yīng)大型重型機(jī)械行業(yè)發(fā)展大型產(chǎn)品的加工需要，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床有向大型化發(fā)展的趨勢。如日本大隈公司展出的五軸聯(lián)動(dòng)的動(dòng)梁龍門加工中心工作臺(tái)面為2000mm×3000mm;德國瓦德里希科堡公司新近推出的龍門式車銑復(fù)合加工中心，工作臺(tái)面寬度達(dá)4500mm～6500mm。就足以說明數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床大型化的發(fā)展趨勢了。

　　四、向結(jié)構(gòu)模塊化和功能可快速重組的方向發(fā)展。

　　因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模塊化是數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展的基礎(chǔ)，而數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的功能可快速重組則是其能快速響應(yīng)市場需求，并能搶占市場的重要條件，因此國外許多有名的機(jī)床制造廠商早已為此而努力研發(fā)。事實(shí)上，一些技術(shù)先進(jìn)的廠家(如瑞士的Mikron公司，美國的哈斯和哈梃公司，德國DMG，EMAG和TRAUB公司等)的許多產(chǎn)品都已實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計(jì)了，并正在向如何實(shí)現(xiàn)功能快速重組的方面努力。