棱柱體類零件的復(fù)合加工機(jī)床技術(shù)

　　加工中心是通過(guò)自動(dòng)換刀和工作臺(tái)分度來(lái)對(duì)棱柱體類零件進(jìn)行多工序(銑、鉆、鏜、攻絲等)和多面復(fù)合加工的。實(shí)踐證明，加工中心確實(shí)有利于解決中、小批量機(jī)械制造企業(yè)交貨期長(zhǎng)、資源利用率低、在制品多和資金周轉(zhuǎn)慢的弊端，因而在工業(yè)生產(chǎn)中獲得愈來(lái)愈普遍的應(yīng)用。

　　其后，人們又通過(guò)加工中心主軸頭自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90度立臥轉(zhuǎn)換等方式，使加工中心不僅可以加工箱體件的4個(gè)側(cè)面，而且可以加工第5個(gè)面-頂面，從而紛紛推出所謂5面加工中心，這也可以算作加工中心復(fù)合加工功能的一個(gè)提高。近年來(lái)，隨著5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的降價(jià)與普及，5軸聯(lián)動(dòng)的5面(或多面)加工中心已經(jīng)成為近期國(guó)際機(jī)床展一個(gè)新的熱點(diǎn)。最近推出的可在一次裝夾下對(duì)棒料的6個(gè)面進(jìn)行銑、鉆等加工的棒料加工中心，則是加工中心多面復(fù)合加工能力的新發(fā)展。

　　棱柱體類零件方面不同工藝方法的復(fù)合加工，目前引人矚目的傾向是切削加工與激光加工或超聲加工相復(fù)合。德國(guó)DMG公司幾年前就在高速銑床的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)激光加工頭，推出了銑削與激光復(fù)合加工的機(jī)床DMU60L(現(xiàn)在的型號(hào)是DML60HSC)。該機(jī)裝有1個(gè)功率為100W的Q開(kāi)關(guān)YAG激光器，光束直徑0.1mm、加工效率20mm3/min。工件(主要是模具)在這種機(jī)床上一次裝夾后，先用高速銑頭完成絕大部分工作量，再用激光頭以層切方式進(jìn)行精加工，去掉型面的銑削痕跡和加工出精細(xì)部分，包括雕刻花紋和圖案。

　　玻璃、陶瓷、硬質(zhì)合金等硬脆材料，用傳統(tǒng)的工藝方法是很難加工的，然而，如果在傳統(tǒng)的銑削、鉆削、磨削的過(guò)程中加上高頻振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即把超聲技術(shù)與切削加工技術(shù)相結(jié)合，則加工效率會(huì)顯著提高。德國(guó)DMG公司之DMS系列超聲加工機(jī)床，就是借助主軸上的轉(zhuǎn)換器把超聲發(fā)生器的電氣高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成20KHz的機(jī)械振動(dòng)運(yùn)動(dòng)(縱向運(yùn)動(dòng))，然后由調(diào)壓器放大和控制振動(dòng)幅值，再通過(guò)獲得專利的Sauer圓錐形刀夾，把振動(dòng)全部傳給金剛石顆粒制成的銑刀、鉆頭或砂輪，使刀具在加工過(guò)程中對(duì)工件表面進(jìn)行20,000次/秒的連續(xù)敲擊，將零件表面材料以微小顆粒形式分離出來(lái)。不僅其加工效率比傳統(tǒng)方式提高5倍，而且表面粗糙度也可達(dá)到Ra<0.2μm。DMS系列超聲加工機(jī)床，有3軸聯(lián)動(dòng)控制和5軸聯(lián)動(dòng)控制兩種類型，主軸轉(zhuǎn)速20～6000r/min，還可選配刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置，從而成為既具有超聲加工功能，又能進(jìn)行鉆、銑、磨等多工序復(fù)合加工的機(jī)床。