在一臺設(shè)備上實現(xiàn)整體加工

時間就是金錢，在生產(chǎn)上尤為如此。生產(chǎn)計劃部門的目標(biāo)就是要提高生產(chǎn)效率�？s短生產(chǎn)流程、減少周轉(zhuǎn)的時間，從而降低工件的加工費用，最理想的途徑就是在單臺設(shè)備上實現(xiàn)整體加工。
    供貨時間更短，批量更小，工件變得品種更多、更加復(fù)雜，嚴(yán)酷的競爭讓機(jī)床制造商不得不面對一個又一個挑戰(zhàn)，現(xiàn)在他們必須知道：用戶的目標(biāo)是盡可能在一臺設(shè)備上完成對工件的所有加工。越來越多的用戶要求縮短加工時間和減少費用，同樣還希望避免因多次裝卡而產(chǎn)生的誤差，從而提高制造精度。

     正如我們所看到，最近 將硬車削和研磨結(jié)合在一起的復(fù)合加工倍受關(guān)注。通過在單臺設(shè)備上的復(fù)合加工，與傳統(tǒng)的對軸的研磨加工相比，制造時間最多可以縮減45%，這是Fritz Studer 公司得出的實驗結(jié)果。同樣在實際工作中，Emag VSC 250 Duo WF組合車削與齒輪加工中心就表現(xiàn)非常突出，它可對鍛造材質(zhì)的毛坯管件直接加工成可淬火的齒輪。在車削加工之后，接著便是高效的滾齒和從兩面對輪齒進(jìn)行壓滾去毛刺。
    “把硬車削和短沖程珩磨兩個流程相互協(xié)調(diào)好，可以把粗糙度Ra改進(jìn)到0.02~0.04μm。” Fraunhofer研究院曾經(jīng)對此做過試驗。根據(jù)他們的經(jīng)驗，軸承表面單純的硬車削加工由新式硬車削與珩磨相結(jié)合的復(fù)合加工工藝取代，由此刀具費用和生產(chǎn)時間都可減少80%。
     該研究院還進(jìn)行了另外一種特別的工藝組合，即帶有超聲波輔助的研磨。在對表面質(zhì)量、尺寸和形狀均要求非常高的脆、硬材料進(jìn)行加工時，如陶瓷或玻璃，超聲波輔助研磨就充分顯示出了其優(yōu)勢。采用超聲波的目的，首先是要降低加工時的作用力，這可提高推進(jìn)速度和單位時間內(nèi)的處理量，還可以實現(xiàn)對更精細(xì)結(jié)構(gòu)元件的加工。該研究院負(fù)責(zé)此項目的科學(xué)家Andreas Weber曾經(jīng)得出數(shù)據(jù)，應(yīng)用于難切削的Si3N4陶瓷模具時，推力可以降低70%。最大的切削數(shù)量翻了一倍。
    在單臺設(shè)備上一次裝卡后對一個工件進(jìn)行復(fù)合加工，將成為機(jī)床制造商和用戶都青睞的加工方式。機(jī)床制造商的任務(wù)是通過集成各種工藝，實現(xiàn)復(fù)合加工，這也要求用戶需要具備較高的專業(yè)知識水平，使加工工藝與工件很好地匹配，這對雙方而言都是巨大的挑戰(zhàn)。
    很多企業(yè)在EMO2007展覽會上都展出了他們的復(fù)合加工機(jī)床，例如Niles-Simmons-Hegenscheidt公司首次展出了其N 40 MC型車、銑、鉆加工中心，該加工中心除了常見的帶有144個儲位的刀具更換裝置之外，還具備第二個刀具更換裝置，用于較長的鉆桿，由此可以實現(xiàn)包括深度鉆孔操作在內(nèi)的復(fù)合加工。鉆桿儲庫可容納七根鉆桿，每根鉆桿的重量為150kg，長度為2000mm。鉆桿的更換為全自動。除了常規(guī)的深度鉆孔之外，也可使用NC鉆桿。
    當(dāng)然，也不是必須要再集成更多的加工工藝來繼續(xù)擴(kuò)展車銑加工中心。一種比較簡單的途徑是提高此類設(shè)備復(fù)合加工的程度， Komet 集團(tuán)在U軸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對加工中心想出了一個辦法，即對車銑中心上通常被用作銑削軸的主軸上裝配這樣一種系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提高車削加工的自由度。采用了U軸系統(tǒng)，可以更安全地對內(nèi)部輪廓進(jìn)行復(fù)合加工。U軸系統(tǒng)也可以自動從車銑加工中心的刀具庫中進(jìn)行更換。
    立式加工中心具備進(jìn)一步提高復(fù)合加工程度的潛力，至少在對細(xì)長型工件的加工方面。為了一次性地對此類工件的圓周和端面進(jìn)行加工，Hermle公司提出了一個聰明的想法：采用一個通過NC程序自動回轉(zhuǎn)和同步運行（可針對端面加工回轉(zhuǎn)90°）的自動托架，這樣可以在進(jìn)行五軸圓周加工的同時，也實現(xiàn)對端面的加工。