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複合加工機床到（dào）底（dǐ）有什麽好處？

2013-5-5 來源：中（zhōng）捷（jié）機床有限公司作者：

一台擁有為（wéi）加工複雜形狀的工件而進行數（shù）道工序（xù）、不同方式的加工性能的機械稱之為複合（hé）加工機床。為達到同樣目的，也有將（jiāng）控製坐標多軸化、擴大加工功能、多機能化的使用方法。總之是用工序集成（chéng）的方法提高生產效率，提高機床的附加價值。於是，這裏就把前者的在一台機床內實現不同品種加工（gōng）的機床和後者的多坐標控製機床兩者通稱為複合加工機床（chuáng）。

　　而今複（fù）合加工機床成為世界機床發（fā）展方向（xiàng），目前（qián），世界上越（yuè）來越（yuè）多的複雜零件采用複合機床進行加工。因為複合加工機床突（tū）出體現了工件在一次裝夾中完成大部（bù）分或全部加工工序，從而達到減少機床和夾具，免去工序間的搬運和儲存（cún），提高工件加工精度，縮短加工周期和浪費作業（yè）麵積的目的。

　　下麵針對我公司開發的（de）幾款複合（hé）加工機（jī）床介紹如下：

　　1. 銑削激光切割五軸聯動複合加（jiā）工機床

　　我公司擬開發一款銑削激光切割（gē）五軸聯動複合加工機床，此機床采用橋式龍門框架結構，采用可（kě）重組模塊化設計，主（zhǔ）機係統劃分為大（dà）跨度、高剛性、高動態特性的直線運動框架結構、多自由度旋轉運動機構和可（kě）交（jiāo）換主軸頭等功能模塊，各模塊具有機械（xiè）、電氣等標（biāo）準化的接口，形成可裝配的功能單元，通過配置不同加工刀具或（huò）加工裝置（zhì），實現銑削和激光切割等不同工藝（yì）加工製造（zào）的複（fù）合加工。此複合加工設（shè）備如圖1所示。

圖1 銑（xǐ）削激光切割五軸聯動複合加工機床

　　此複（fù）合加工設備特點（diǎn）如下：

　　（1）複合加工功能此複合加（jiā）工設備除了傳統的最終銑削精加工外，和粗加工擺頭來實現初級銑削粗加工過程，還具備激光切割AC 擺頭實現激光切割過（guò）程。這是一種引人（rén）注目的改革，實現了在一台機床上既能銑削加工又能激光切割的柔性製造。此複合加工設（shè）備（bèi）具有一個標準的加工中心平台並提供獨有的激光切割選擇包。其中銑削粗加（jiā）工、銑削精加工和激光切割分別（bié）由3個A 軸擺頭組成，他們共用一個C 軸，靠自動（dòng）交換A 軸擺頭（tóu）來實（shí）現功能切換。

　　（2）五軸（zhóu）聯動功能（néng）五（wǔ）坐標聯動加工機（jī）床的特（tè）點有很多，如A 軸可以避開切削速度為零的條件；B 軸可縮（suō）短刀具長度；C 軸可加工不（bú）重（chóng）新裝卸就不能進行加工的呈突出形狀的工件。

　　本設備采用AC 軸擺（bǎi）頭控製，與直線軸X 、Y 、Z 一起工作實現五軸聯動。激光頭代替主軸可以實現激光切割功能。

　　（3）智能化功（gōng）能將對刀儀、工件檢測、自適應控製和激光模塊等功能進行（háng）機床內（nèi）存化，可以進行對刀、工件檢測和自適應控製等，是采用了智能化功能技術的單元加工機床（chuáng）。

　　2. 整機自動裝配的（de）柔性（xìng）組合複合加工生產線

　　麵向某航空企業開發（fā）出針對自動裝配的精加工機床，可以（yǐ）實現航空整機（jī）的精（jīng）加工及裝配的生產線，是為某航空企業生產的專用機床。產品由用於安裝航空零件和夾具（jù）移動平台及底（dǐ）座、加工航空零件用臥式加工中心、立式加（jiā）工中心及十字移動平台共同（tóng）組成（chéng），根據加（jiā）工對象特點將機床對稱（chēng）放（fàng）置在（zài）加工對象的兩側，便於編程及操作。該產品采（cǎi）用了高速主軸、五坐標頭、單一機床（chuáng）多軸聯動、整（zhěng）機的柔性加（jiā）工及網絡控製等新技術，提高了航空整機（jī）裝配的自動化程度和航空整（zhěng）機組裝後整機的精（jīng）度、增強了航空製（zhì）造過程中的可靠性（xìng）和智能性。該產品已通過中國（guó）機床工具工（gōng）業協會認證為國內首台（套）數控機床。圖2就是此（cǐ）整機自（zì）動裝配的柔性組合加工生產線裝配（pèi）現場。

圖2 整機自動裝配的柔（róu）性組合加（jiā）工生（shēng）產線裝配現場

　　此複合加工設備特點如下：

　　（ 1 ）功能複合化此複合加工（gōng）機床能提供銑削、鑽削、攻螺紋、鉚接和自動裝配等多種複合功能（néng），可以完成一個航空零件的銑削、鑽削、攻螺紋和鉚接的多種功能，有效（xiào）地減小了工裝次數，避免了零件的變形，提高了裝配精度。

　　（2）柔性工裝由於航空零件有壁薄易變形的（de）特點，采用柔性工（gōng）裝可（kě）有效（xiào）減小變形誤差，提高零件和（hé）裝配精度。

　　（3）“工作主管”的智能機器人機床（chuáng）生產線外配套3台ABB工業智能（néng）機器人，可實現航空零件的裝（zhuāng）卸。智能機器人的控製由（yóu）數控係統集成實現。

　　智能化機器人增加了新的功能。它（tā）們具有增加力傳感和可視功能（néng），可以實現搬運不同尺寸的工件；它們不局限（xiàn）於一種特定（dìng）方式（shì）抓取工件，而（ér）是能處理尺寸各異或搬運一（yī）組（zǔ）工件，且在抓取工（gōng）件時，力（lì）傳感器可根據不同條件調整抓取力，而不是用已設定的（de）力；機器人還能精確擺放工件，所以它們能夠取消或減輕需要（yào）人工的勞動。這一（yī）切的關鍵是（shì）機器（qì）人程序與機床或機床單（dān）元的聯係。

　　3. 車削為主體的複合加工中心

　　以車削加工（gōng）為主體的複合加工機（jī）床（chuáng）是車削中心。車削中心（xīn）以（yǐ）車加工為起點（diǎn），在刀架上（shàng）配置車床用（yòng）工具和可進行銑（xǐ）加工的回轉工具，可以對圓筒形工件和（hé）棒（bàng）形工件施行溝槽（cáo）加工以（yǐ）及（jí）平麵加工。最近又出現雙主軸（zhóu）頭方式，通過交替方法可（kě）以不用卸（xiè）下工件加工另一端。

　　當前（qián）車削加工零（líng）部件的70%需要（yào）進行兩道（dào）工序以上的加（jiā）工，作為將這些零部件高效、高品質加工。在車削加工的同時，同位置的（de）加工技術有以下三個（gè）特點：

　　（1）內、外加工集（jí）成化一次（表麵）及第二（èr）次（內麵（miàn））加工（gōng）的各項功（gōng）能輸入（rù）於機（jī）床內的一次（cì）/二次加工機床。

　　（2）加工複（fù）合化車削加工加上銑加工、磨（mó）削加工等各項功能均具備於機床內的工序集成加工機床。

　　（3）智能化將儲藏、搬運以及（jí）加工在機床（chuáng）內存（cún）化，可以進行工件識別（bié）、對工件（jiàn）控製把握、適應控製和信息網絡（luò）化等，是采用了（le）最新監測（cè）技術的單元加工機床。

　　4. 結語

　　此三類複合加工設備麵對用戶，帶來的（de）巨大改革（gé）如下（xià）：

　　（1）提高生產效率通過一（yī）次性工（gōng）具裝夾，完成過去需要幾（jǐ）台（tái）不同機床的加工，這樣加工的整個工時和加工（gōng）時間都會（huì）減少。

　　（2）減少程序因做到了以一台設備完成加（jiā）工不再需要從一個工序到（dào）另一工序的轉換，也（yě）省略了對工件的裝夾、拆卸。

　　（3）保持高精度由於無需將工件再次裝夾，不必在意（yì）定位問題，使精度容易得到保持。

　　（4）節省能源（yuán）、降低成本與（yǔ）需要購買幾台不同的設備進行加工相比，一（yī）台複合機是很合適的。與開動幾台設備相比，能源也得到節省，因減少了電力的使用而使運行成本得以降低（dī）。

　　（5）節省空間（jiān）不再需要（yào）有專（zhuān）機功能的數台加工（gōng）設備，可因此而大大節省現場空間。

　　（6）節省成本由幾台變一台或一套，在價格方麵達到較易被接受的水平。

　　此類複合加（jiā）工設備的開（kāi）發成功，有效地解決了（le）依（yī）靠多台機（jī）床進（jìn）行分序加（jiā）工、頻繁裝卸、頻繁（fán）運輸的弊病，實現了零件的一次裝夾、工序（xù）集成、精度保持性好的柔性（xìng）複合加工，提升（shēng）了我國在高端複合加工設備方麵（miàn）的裝備能力，打破了國外對我國此類設備的壟斷。

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