棱柱體類零件的復合加工機床技術

　　加工中心是通過自動換刀和工作臺分度來對棱柱體類零件進行多工序(銑、鉆、鏜、攻絲等)和多面復合加工的。實踐證明，加工中心確實有利于解決中、小批量機械制造企業(yè)交貨期長、資源利用率低、在制品多和資金周轉慢的弊端，因而在工業(yè)生產中獲得愈來愈普遍的應用。

　　其后，人們又通過加工中心主軸頭自動旋轉90度立臥轉換等方式，使加工中心不僅可以加工箱體件的4個側面，而且可以加工第5個面-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合加工功能的一個提高。近年來，隨著5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的降價與普及，5軸聯(lián)動的5面(或多面)加工中心已經成為近期國際機床展一個新的熱點。最近推出的可在一次裝夾下對棒料的6個面進行銑、鉆等加工的棒料加工中心，則是加工中心多面復合加工能力的新發(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合。德國DMG公司幾年前就在高速銑床的基礎上增加了一個激光加工頭，推出了銑削與激光復合加工的機床DMU60L(現(xiàn)在的型號是DML60HSC)。該機裝有1個功率為100W的Q開關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行精加工，去掉型面的銑削痕跡和加工出精細部分，包括雕刻花紋和圖案。

　　玻璃、陶瓷、硬質合金等硬脆材料，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、磨削的過程中加上高頻振動運動，即把超聲技術與切削加工技術相結合，則加工效率會顯著提高。德國DMG公司之DMS系列超聲加工機床，就是借助主軸上的轉換器把超聲發(fā)生器的電氣高頻信號轉換成20KHz的機械振動運動(縱向運動)，然后由調壓器放大和控制振動幅值，再通過獲得專利的Sauer圓錐形刀夾，把振動全部傳給金剛石顆粒制成的銑刀、鉆頭或砂輪，使刀具在加工過程中對工件表面進行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。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到Ra<0.2μm。DMS系列超聲加工機床，有3軸聯(lián)動控制和5軸聯(lián)動控制兩種類型，主軸轉速20～6000r/min，還可選配刀庫和自動換刀裝置，從而成為既具有超聲加工功能，又能進行鉆、銑、磨等多工序復合加工的機床。