车铣复合加工中心
复合加工机床的分类
一、车削为主型
以车削加工为主的复合加工机是车削复合中心。车削复合中心是以车床为基础的加工机,除车削用工具外,在刀架上还装有能铣削加工的回转刀具,可以在圆形工件和棒状工件上加工沟槽和平面。这类复合加工机常把夹持工件的主轴做成2个,既可同时对2个工件进行相同的加工,也可通过在2主轴上交替夹持,完成对夹持部位的加工。 现在,加工2个工序以上的工件占车削加工的大多数。对这些工件进行高效、高精度加工,有以下3种技术:
1、内外加工集中化:在机内装有1次加工(外表面)以及2次加工(内表面)的各种功能的1次/2次加工机。
2、加工的复合化:除车削加工,机内还装有铣削加工、磨削加工等各种功能的工序集中的加工机。
3、智能化:机内具有储存、运输、加工一体化、工件识别、工件夹持控制、适应控制、信息网络等最新监控技术的单元加工机。
该类复合机床有德国INDEX公司的TRAUB TNX65多功能数控车削中心,具有双主轴、4个刀塔,第二主轴可作Y轴移动;德国DMG公司的TWIN65双主轴车削中心,上下各有一个转塔刀架,可实现6面加工,第二主轴可作横向移动等。
二、铣削为主型
1、加工中心的多轴化
A、五轴控制,除X、Y、Z三轴控制外,为适应使刀具姿势变化,可以使各进给轴回转到特定的角度位置并进行定位的五轴加工机。五轴加工机的使用方法有两种:1用回转轴分度,使工件相对于刀具倾斜,在这个状态进行三轴控制加工。2同时使所有的控制轴作连续运动,即五轴联动,可以对叶轮等具有外延伸曲面形状的工件进行加工。五轴联动加工机的特点是可以避开切削速度变为零的加工条件;可以用伸出长度很短的刀具;可以在一次装夹下加工外延伸曲面形状的工件等。
B、六轴控制,用多轴控制铣削类加工机不能模拟复杂形状工件加工,而复合加工可以。例如对有锥度形状和四角形状槽类等工件的加工,以前不变换加工工种是无法完成加工的,必须把工件转到电加工机床上加工。可是如采用回转刀具,使刀具一边作6轴控制运动,一边作摆动切削加工,就可在一台机床上完成加工。而且精度、效率也可以提高。如使用非回转刀具,必须控制回转主轴的回转位置,此时六轴控制是必要的。用六轴控制加工时,采用非回转刀具时,切削速度等同于进给速度,不能进行高速加工;而用回转刀具则能适应原不能加工部位和形状的加工,无需转换工种,仅用切削加工就能一次完成全部加工,效率较高。
2、加工中心的复合化
除铣削加工外,还装载有一个能进行车削的动力回转工作台。
以铣削为主的复合机床有日本MAZAK公司的INTEGREX e800V/5五轴卧式铣车中心,是在五轴卧式加工中心的基础上,使回转工作台增加车削功能,可以在一次装卡下对圆形零件实现车、铣完全加工;意大利Milanese公司的NTXI铣车复合中心,是在立式加工中心的右端增添一个车削主轴。 三、磨削为主型
磨床的多轴化,原来只在无心磨床上可见,多数是以装卸作业自动化为目的。现在,开发了在一台机床上能完成内圆、外圆、端面磨削的复合加工机。例如在欧洲,开发了综合螺纹和花键磨削功能的复合加工机。
该类复合机床的代表为瑞士MAGERLE公司的MGR立式车磨复合加工机,机床上方配有多个磨头和一个车刀架,可以对零件进行磨削和精车;日本森精机制作所的IGV-3NT磨头可回转式立式磨床,可在一次装卡下对零件内外圆和端面进行加工;瑞士STUDER公司的S33万能数控磨床,可以在一次装卡下实现多线螺纹加工和内外圆、端面加工。
四、不同工种加工的复合化
把多种不同原理的加工类型集约,如切削与磨削、研磨的复合;用激光功能把加工后热处理、焊接、切割合并;加工和组装同时实施等。还有,集中车削和铣削功能,特别是齿轮加工功能等的独特的生产型复合加工机;与激光加工复合,开发了装有磨削功能和激光淬火功能的复合机床等。在欧洲还开发了机械铣削功能、激光三维加工功能等集约的复合加工机。
复合加工技术的发展趋势
复合加工技术是未来机械加工的发展方向。随着社会各个领域的不断发展,对机械加工领域的要求也不断提高,高速度、高精度和高效率的“三高”加工是对未来机械加工的基本要求,而仅仅靠传统的加工理念是很难满足这一要求的。因此,机械加工领域要求不断突破传统的观念,不断改善和提高加工的技术,以适应未来的要求,而复合加工技术正好满足了这一要求。
今天的复合加工技术,是针对以普通的数控车削中心和加工中心为基础,发展到复合车铣加工中心。这要求机床制造业应以现有的技术水平为基础,研发、制造、稳定和推广具有高效、复合、稳定、成本低廉的,适合于现代加工技术的高水平机床。
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