復(fù)合加工：機(jī)床發(fā)展的重要方向

         目前，世界上越來(lái)越多的復(fù)雜零件采用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行綜合加工。筆者不久前參觀了在美國(guó)芝加哥舉辦的國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)，發(fā)現(xiàn)復(fù)合加工機(jī)床已成為機(jī)床發(fā)展的一個(gè)重要方向。因?yàn)閺?fù)合加工機(jī)床突出體現(xiàn)了工件在一次裝卡中完成大部分或全部加工工序，從而達(dá)到減少機(jī)床和夾具，免去工序間的搬運(yùn)和儲(chǔ)存，提高工件加工精度，縮短加工周期和節(jié)約作業(yè)面積的目的。
        芝加哥國(guó)際制造展展出的幾種復(fù)合加工機(jī)床，基本代表了世界機(jī)床今后的發(fā)展方向，下面介紹一下這幾種復(fù)合加工機(jī)床。
        以車(chē)削為基礎(chǔ)的復(fù)合加工機(jī)床
        這類(lèi)機(jī)床在臥式車(chē)削中心和立式車(chē)削中心的基礎(chǔ)上集成了銑削、鉆削和攻絲、鏜削、磨削以及滾齒和插齒等工藝方法，成為臥式或立式車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床。具有代表性的有奧地利WFLMillTunTechnologies公司的M65和M60-G；日本MAZAK公司的100Ⅲ、200Ⅲ、300Ⅲ系列，QTN100MS、250MSY、350M系列；德國(guó)INDEX公司的TRAUBTNX65；DMG公司的TWIN65等多種臥式車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床。
         奧地利WFLMillTunTechnologies公司在展覽會(huì)展出的M65臥式車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床具有一定的代表性。該機(jī)床總體采用傳統(tǒng)臥式車(chē)床布局形式，床身采用高剛性的60°斜式床身結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌為特殊設(shè)計(jì)的大尺寸直線導(dǎo)軌具有高剛性和優(yōu)良的抗振性。床身左端為車(chē)削主軸箱，具備C軸功能。右端為尾座裝置。斜式床身上部是車(chē)、銑、鏜主軸裝置，可沿縱向(Z軸)、橫向(X軸)、徑向(Y軸)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)和B軸的擺動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，B軸還可以2.5°為單位進(jìn)行分度，具有進(jìn)行旋風(fēng)車(chē)銑粗加工的能力。斜式床身的下部是一個(gè)在縱向和橫向均可機(jī)動(dòng)控制的中心支架，用于端面和鏜內(nèi)孔加工不能使用尾座裝置時(shí)支撐工件。而M60-G在此位置是一個(gè)雙刀盤(pán)式的車(chē)削回轉(zhuǎn)刀架，在縱向(Z1軸)、橫向(X1軸)均可參與聯(lián)動(dòng)加工。因而該機(jī)床具備X、Y、Z、B和C多軸插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)功能，在無(wú)人干預(yù)的情況下，進(jìn)行車(chē)削、鉆孔、銑削、磨削、槍鉆、內(nèi)外齒加工、車(chē)銑、圓弧銑削等加工任務(wù)。該機(jī)床在主軸箱后面配備一個(gè)多達(dá)120把刀位的無(wú)磨損、免維護(hù)盤(pán)式刀庫(kù)取代傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)降稁?kù)，可存放長(zhǎng)達(dá)900mm、重達(dá)20kg的刀具。換刀位置位于機(jī)床左端主軸箱主軸的上方，為減少換刀時(shí)車(chē)銑主軸往返移動(dòng)帶來(lái)的非生產(chǎn)性時(shí)間浪費(fèi)，換刀位置在全縱向行程內(nèi)編程置于程序庫(kù)內(nèi)。機(jī)床車(chē)銑主軸的下方配置的第二個(gè)刀具支撐附件采用獨(dú)特堅(jiān)固的燕尾槽結(jié)構(gòu)，可以安裝深孔鉆刀桿、WFL系列鏜刀桿、整體鉆頭、內(nèi)型腔加工動(dòng)力刀具和特殊型面鏜刀等遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)刀具尺寸的大型刀具。在機(jī)床右端主軸上方設(shè)有換刀臺(tái)，可自動(dòng)存取最多兩把，長(zhǎng)度可達(dá)1550mm、重達(dá)150kg的大型刀具。深孔鏜刀桿和內(nèi)型腔加工動(dòng)力刀具可裝載多種加工刀具，可直接由左端刀庫(kù)取刀，并且可由一獨(dú)立的機(jī)床滑門(mén)操作，無(wú)需中斷加工。對(duì)工件內(nèi)、外圓同時(shí)進(jìn)行加工時(shí)，可以達(dá)到極高的同軸度，同時(shí)又能保證鏜孔和銑削表面的位置精度。
         以銑削為基礎(chǔ)的復(fù)合加工機(jī)床
         這類(lèi)機(jī)床在臥式加工中心和立式加工中心的基礎(chǔ)上集成了車(chē)削、鉆削和攻絲、鏜削、磨削以及滾齒和插齒等工藝方法成為臥式或立式銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)床。如日本MAZAK公司的INTEGREXe-800V/5、e-1550V10臥式銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)床，在五軸臥式加工中心的工作臺(tái)增加回轉(zhuǎn)車(chē)削功能，可以在一次裝卡下對(duì)圓型盤(pán)類(lèi)零件實(shí)現(xiàn)車(chē)、銑等工序的完全加工。INTEGREXe-500HS立式銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)床則在機(jī)床左右兩端各設(shè)一個(gè)帶卡盤(pán)的回轉(zhuǎn)主軸，右端卡盤(pán)可在軸向伸縮，可對(duì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件進(jìn)行頂卡加工，也可在左右兩端同時(shí)進(jìn)行對(duì)兩個(gè)短軸類(lèi)零件的車(chē)、銑等工序的加工工作。
         其它復(fù)合加工機(jī)床除以上兩類(lèi)較流行的復(fù)合加工機(jī)床外，在本屆展會(huì)上還有許多其它類(lèi)型的復(fù)合加工機(jī)床，如用于棒料加工的DMG公司的DMC60S、瑞士WILLEMIN公司的W-518MT等。以磨削為基礎(chǔ)的和磨頭回轉(zhuǎn)式(或可換式)復(fù)合加工機(jī)床，其他還有將激光加工、沖壓、熱處理等各種工藝組合而成的復(fù)合加工機(jī)床�？傊�，本屆展會(huì)上復(fù)合加工機(jī)床規(guī)模較大、品種眾多和水平較高，可以看出復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展方興未艾。未來(lái)的復(fù)合加工機(jī)床將結(jié)合數(shù)控技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、可靠性技術(shù)的發(fā)展，向構(gòu)件簡(jiǎn)約化、結(jié)構(gòu)緊湊化、配置模塊化和部件商品化方向發(fā)展。復(fù)合加工機(jī)床的性能也會(huì)根據(jù)用戶的加工要求向多樣化發(fā)展，有為適合于多品種、單件和小批量生產(chǎn)條件的全功能性復(fù)合加工機(jī)床，也有為適合于提高生產(chǎn)效率、較大批量生產(chǎn)條件的專(zhuān)用的功能適宜的復(fù)合加工機(jī)床。同時(shí)，復(fù)合加工技術(shù)也在重型、大型機(jī)床上有著廣泛的開(kāi)發(fā)前景。復(fù)合加工是未來(lái)機(jī)床發(fā)展的重要方向。