由于數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床集多種工序乃至多種工藝于一身增厢，工件一次裝夾后便可在其上完成全部或大部分加工袒兵，這不僅減少了工件的裝夾次數(shù)和許多非加工時(shí)間，提高了加工精度和效率柱锹，而且還減少了零件加工所需的設(shè)備臺(tái)數(shù)和生產(chǎn)廠房的占地面積哪自，從而也減少了企業(yè)相關(guān)的人、財(cái)禁熏、物的投入壤巷，降低了生產(chǎn)成本邑彪，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此胧华，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床肯定是數(shù)控機(jī)床和制造技術(shù)的重要發(fā)展方向之一寄症。

    從理論上講，一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所復(fù)合的加工工藝和工序愈多愈好矩动，但實(shí)際上總是有限的有巧。因?yàn)橐艿骄唧w所要復(fù)合的工藝和工序之間的相互關(guān)系和要求，以及實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工在技術(shù)（含軟悲没、硬件設(shè)計(jì)篮迎、實(shí)施）上的可能性和經(jīng)濟(jì)上的合理性等諸多因素的制約。因此示姿，在擴(kuò)大數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的復(fù)合能力時(shí)甜橱，必須對(duì)所要復(fù)合的工藝和工序進(jìn)行深入的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的研究分析，切忌盲目地求大求全地?cái)U(kuò)大復(fù)合加工能力源快。

    就目前的技術(shù)水平而言乞微，單一工藝（如車(chē)、銑坞龙、磨等）的多工序復(fù)合加工在經(jīng)濟(jì)上比較合理霎挚，技術(shù)上也較易于實(shí)現(xiàn)缸舱，而跨工藝的多工序復(fù)合加工蚀稻，除車(chē)銑（或銑車(chē)）復(fù)合、車(chē)磨復(fù)合的加工技術(shù)較成熟外把意，其他的多工藝多工序復(fù)合，如車(chē)削绿捶、激光加工復(fù)合；銑削继溯、電火花加工復(fù)合；制齒工藝過(guò)程的全復(fù)合等需忿，實(shí)施起來(lái)則還有一定的難度蜡歹，主要是與工藝和工序變換過(guò)程中屋厘，所需刀具（或工具）如何自動(dòng)交換和定位夾緊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題有關(guān)，尚有待于進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)月而。

    為了加速我國(guó)數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展汗洒，建議首先應(yīng)全面加強(qiáng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展议纯，特別是高性能、高質(zhì)量的數(shù)控機(jī)床功能部件（含數(shù)控系統(tǒng)）的研發(fā)溢谤；同時(shí)大力研究和開(kāi)發(fā)適用于復(fù)合加工用的工藝模塊世杀，如帶C軸功能的快速自動(dòng)夾緊工件的車(chē)削主軸頭，具有C和B（或A）軸控制功能的快速更換與夾緊刀具的銑削主軸頭和砂輪頭架结笨，用于非切削刀具（如磨削用的砂輪蹦虏、激光加工頭刮血、超聲波頭颂鞭、各種測(cè)量頭等）的工具庫(kù)和自動(dòng)更換裝置等刑袒。因?yàn)檫@些都是發(fā)展數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的基礎(chǔ)部件程悼。

     數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床雖說(shuō)是在不同的類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的诬像，但好的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床絕不是坏挠、也不可能是由單臺(tái)不同工序或工藝的數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單地拼裝而成降狠，而必須是在優(yōu)化已有的傳統(tǒng)工藝工序過(guò)程和機(jī)床結(jié)構(gòu)配置型式的基礎(chǔ)上創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出來(lái)的溺欧。所以，為了生產(chǎn)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床產(chǎn)品烦味，必須加強(qiáng)對(duì)新工藝谬俄、新方法贼匾、新刀具和機(jī)床新部件結(jié)構(gòu)的研發(fā)瞪栋，即必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的科技創(chuàng)新的投入叼叙，并有計(jì)劃么酪、有組織地進(jìn)行基礎(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的研究长尼。只有這樣我們才有可能更好地發(fā)展我國(guó)的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床并將我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)提高到一個(gè)更新更高的水平瞻替。

    工質(zhì)量好磁携、效率高谊迄、成本低歷來(lái)是機(jī)床用戶(hù)對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的基本要求统诺，同時(shí)也是機(jī)床產(chǎn)品研發(fā)的主要目標(biāo)和方向粮呢。為了在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存并發(fā)展啄寡，機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造者們一直在為此作出不懈的努力挺物。

    機(jī)床的加工質(zhì)量（含尺寸盘胯、形位精度及表面質(zhì)量）問(wèn)題，主要取決于機(jī)床設(shè)備（含工具和夾具）的結(jié)構(gòu)剛度剩知，幾何精度瞭剧，運(yùn)動(dòng)精度和定位精度恕且，當(dāng)然還有環(huán)境條件（如溫度吩欣、振動(dòng)等）的控制與保證恋瞳。因此健提，它需要通過(guò)研發(fā)精密私痹、高精密乃至超精密的加工技術(shù)和機(jī)床來(lái)解決紊遵。

    生產(chǎn)效率主要是由零件從毛坯到成品的制作周期來(lái)衡量暗膜。零件的制作周期包含直接用于改變零件材料的性（能）学搜、（形）狀（如切削成形瑞佩，熱處理等）所需的時(shí)間和非加工（即不改變零件性狀的）時(shí)間（如零件生產(chǎn)過(guò)程中所需的等待、傳送莹宁、檢測(cè)庇鸭、裝調(diào)狂嘉、夾緊等的時(shí)間）兩大部分組成询蚊。為了減少切削加工時(shí)間因震，首先需要提高切削速度和進(jìn)給速度鳞编。為此论悴，人們研發(fā)了高速切削技術(shù)與機(jī)床膀估，而為了縮短非加工時(shí)間察纯，人們則要研發(fā)更多的技術(shù)措施和裝備饼记，包括機(jī)械自動(dòng)化握恳、數(shù)控柔性化的機(jī)床與生產(chǎn)線（制造系統(tǒng)）和現(xiàn)在正處于蓬勃發(fā)展的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床等乡洼。

    加工成本包括直接成本（如材耗扛焊、能耗崎绽、工人工資等）和間接成本（含廠房宅殿、設(shè)備的折舊費(fèi)诞书，安全環(huán)保費(fèi)和管理費(fèi)等）快檀。為了降低成本都晶，這里牽涉的問(wèn)題就很多了耽梅，既有技術(shù)方面的問(wèn)題，也有組織管理方面的問(wèn)題诅迷，所以需要進(jìn)行更為綜合的研究來(lái)解決竟贯。

    本文不擬屑那，也不可能討論上述所有的問(wèn)題持际，只想就數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展作些簡(jiǎn)要的介紹并談點(diǎn)筆者的看法搂物。

組合加工機(jī)床的出現(xiàn)和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的興起

    一般情況下囱蕴，一個(gè)機(jī)械零件的生產(chǎn)朋堪，從毛坯到成品盹扮，中間都要經(jīng)過(guò)采用某些（一種或多種）加工藝方法（如沖壓字拒、焊接投嫂、切削、磨削惠昔、特種加工或車(chē)镇防、銑来氧、鉆啦扬、鏜扑毡、齒形加工等）的多工序（如車(chē)削中的車(chē)外圓瞄摊、車(chē)端面颈缆、車(chē)槽梧货、車(chē)內(nèi)圓镐催、車(chē)螺紋娇仙、車(chē)錐面等）加工過(guò)程尾贮。由于不同的工藝方法有著不同的加工原理和特點(diǎn)怔巷，不同的加工工序有著不同的加工目的和要求蛋哭，因此它們各自用著不同的加工設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)谆趾，故在傳統(tǒng)的制造中沪蓬，一個(gè)零件的制造往往就需要有多種跷叉、多臺(tái)不同的的加工設(shè)備來(lái)完成云挟。這不僅增加了設(shè)備的臺(tái)數(shù)和生產(chǎn)廠房的占地面積园欣，從而增加了企業(yè)的投入幔膝，而且由于生產(chǎn)過(guò)程中工件需在工藝和工序設(shè)備間等待噪境、轉(zhuǎn)移半泪、檢查和重新定位裝夾等效勺，既影響加工精度嘉容，也增加了不少非加工時(shí)間。有專(zhuān)家分析脖旱，這部分非加工時(shí)間將占到零件生產(chǎn)總周期的70%～95%左右萌庆，從而大大地制約了生產(chǎn)效率的提高。

    為了提高生產(chǎn)效率吹菱，減少非加工時(shí)間占遥，人們?cè)缇陀辛吮M可能多地把一些加工原理和要求相近或相似的加工工序筷频，乃至不同的工藝過(guò)程集中到一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)設(shè)備上來(lái)實(shí)現(xiàn)涯馆。這種一次裝夾后對(duì)零件進(jìn)行復(fù)合加工的想法俺埋，在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的組合加工機(jī)床和多刀半自動(dòng)六角（轉(zhuǎn)塔）車(chē)床等俄脂，就是其最初的體現(xiàn)相吭。因?yàn)榻M合機(jī)床是以一些通用部件（如動(dòng)力頭郊拄、滑臺(tái)楚陶、底座立柱捺信、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等）為基礎(chǔ)迄靠，配以根據(jù)具體零件的加工要求（含零件的形狀梨水、尺寸、加工部位旦委、加工工序和精度等）專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具缨硝，多軸箱和部分刀具集裝而成谎拴，它可以對(duì)某一特定加工件呐品，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體垒汉、箱蓋或變速箱體等盛闻，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成全部或大部分加工工序悼晨，包括銑平面蛙梆、鉆孔扁眯、鏜孔、鉸孔翅帜、攻螺紋等；而多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車(chē)床绣版，根據(jù)被加工工件的工序要求，在其轉(zhuǎn)塔刀架上裝上所需的切削刀具后杂抽，也即可實(shí)現(xiàn)一次裝夾對(duì)某一特定的軸或盤(pán)铸磅、套件進(jìn)行全部或大部分工序的加工阅仔，如車(chē)削內(nèi)、外圓柱面窑笑、端面综界、溝槽瞎角、倒角覆靖、加工內(nèi)外螺紋等虽才。因此团何，組合機(jī)床和多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車(chē)床都體現(xiàn)了集中工序進(jìn)行復(fù)合加工的理念司型，大大地減少了非加工時(shí)間悴晰，從而顯著地提高了生產(chǎn)率。但是漂辐，這些機(jī)床均屬于剛性自動(dòng)化范疇袒啼，當(dāng)加工對(duì)象變換時(shí)蚓再，設(shè)備也必須更換或重新調(diào)整配置，所需的時(shí)間和資金投入都較大问畅，因此只宜用于單一品種零件的中泣虚、大批量生產(chǎn)债苍，而不適合用于多品種零件的單件和小批量生產(chǎn)。

    隨著數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和數(shù)控技術(shù)（含數(shù)控伺服系統(tǒng)锅星，功能部件及編程咳铅、軟件等）的日益發(fā)展與性能的提高具椒，大大增強(qiáng)了數(shù)控機(jī)床的柔性自動(dòng)化能力斧壮，加上機(jī)電產(chǎn)品個(gè)性化的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)多品種小批量生產(chǎn)的需求日益增多纤悉，從而為數(shù)控機(jī)床加工復(fù)合化的發(fā)展提供了廣闊的天地蔬咬。事實(shí)上，早在數(shù)控機(jī)床問(wèn)世后不久沐寺，1958年第一臺(tái)鏜銑類(lèi)加工中心的出現(xiàn)林艘，復(fù)合加工就已成為數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)發(fā)展方向之一了狐援，時(shí)至今日，已經(jīng)出現(xiàn)了許多種類(lèi)的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床究孕，以適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)多品種小批量零件進(jìn)行高效低成本生產(chǎn)的需求啥酱。

數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的門(mén)類(lèi)及其代表性產(chǎn)品

    數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床是以現(xiàn)代柔性自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)，以組合機(jī)床和多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔機(jī)床的“集中工序镶殷、一次裝夾實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工”的理念為指導(dǎo)發(fā)展起來(lái)的新一類(lèi)數(shù)控機(jī)床禾酱。當(dāng)工件在其上一次裝夾后，通過(guò)對(duì)加工所需工具（切削刀具或模具）的自動(dòng)更換批钠，便能自動(dòng)地按數(shù)控程序依次進(jìn)行同一工藝方法中的多個(gè)工序或不同工藝方法中的多種工序的加工宇植，從而減少非加工時(shí)間，縮短加工周期了岸，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的颗屏。因此，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床從其加工的復(fù)合性來(lái)分造蒋，可分為工序復(fù)合型和工藝復(fù)合型兩大類(lèi)卑托。前者如一般的鏜銑加工中心、車(chē)削中心篱辫、磨削中心等势粱，在一臺(tái)機(jī)床上只能完成同一工藝方法的多個(gè)工序加工；而后者則如車(chē)－銑復(fù)合中心彪珍、車(chē)－磨復(fù)合中心食土、車(chē)削－激光加工中心等，在一臺(tái)機(jī)床上不僅可以完成同一工藝方法的多個(gè)工序屿拴，而且可以完成多種不同工藝方法的多個(gè)工序医熊。如車(chē)－銑復(fù)合中心，既可完成車(chē)削的多種工序笤茴，又能完成銑蚯唱、鉆、鏜涕癣、攻絲等工藝的多種工序哗蜈，好似把一臺(tái)數(shù)控車(chē)床和一臺(tái)中小型加工中心復(fù)合在一起。

    如果從數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的加工對(duì)象坠韩、機(jī)床結(jié)構(gòu)的配置方式和功能特點(diǎn)等特徵來(lái)分距潘，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的門(mén)類(lèi)就很多了。比如按加工對(duì)象分同眯，就有面向回轉(zhuǎn)體件加工的绽昼、棱柱體件加工的和復(fù)雜形體件（由回轉(zhuǎn)體和棱柱體面組合）加工的。這里不擬就門(mén)類(lèi)詳加討論须蜗，下面僅對(duì)一些常見(jiàn)常用和具有代表性的幾種數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床作簡(jiǎn)要介紹硅确。

1. 鏜銑加工中心：以普通數(shù)控銑、鏜床為基礎(chǔ)明肮，配以相應(yīng)的刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置等功能部件及控制系統(tǒng)發(fā)展而成菱农，如一般3軸聯(lián)動(dòng)控制的立式缭付、臥式和龍門(mén)式鏜銑型加工中心，圖1是美國(guó)哈斯公司生產(chǎn)的立式加工中心循未，它以加工棱柱體零件（含箱體陷猫、殼體和板塊件等）為主要對(duì)象，工件在其上一次裝夾后岩哥，通過(guò)機(jī)械手按加工程序從刀庫(kù)上選取并更換主軸上的刀具在轮，便可對(duì)工件的水平面進(jìn)行1-3維銑削加工，如銑平面复罕、銑輪廓铣碴、銑型腔曲面，以及鉆孔塑业、鏜孔箱仰、攻絲等加工工序。這是最常見(jiàn)常用低柑、也是最普通的棱柱體加工用的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床屁膝，但這種機(jī)床的工藝能力有限，如工件的一次裝夾只能在垂直于主軸的一個(gè)面內(nèi)進(jìn)行加工汉统，對(duì)箱體件上垂直于此面的其他平面則不能加工穷歹，更不能對(duì)工件上處于任意空間位置的平面進(jìn)行加工。與此類(lèi)似暂畴，3軸聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心雖然可以通過(guò)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位加工箱體件的4個(gè)側(cè)面锰扶，但卻不能加工箱體件的頂面。

    2. 五面加工和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心：為了克服普通鏜銑加工中心存在的上述工藝局限性寝受，人們?cè)谝云胀ㄧM銑加工中心為基礎(chǔ)，將原來(lái)固定指向的主軸頭換成可以立罕偎、臥自動(dòng)轉(zhuǎn)換的主軸頭和采用可回轉(zhuǎn)分度的工作臺(tái)很澄，這樣的機(jī)床就可以在工件一次裝夾的條件下，獲得5面（如箱體類(lèi)工件）甚至更多面的加工能力颜及，成為5面乃至多面加工中心甩苛。如果將普通鏜銑加工中心的主軸換成具有數(shù)控單擺（A或B軸）或雙擺（C和A或B軸）功能的電主軸，或在工作臺(tái)上配上具有C軸或C和B軸轉(zhuǎn)動(dòng)功能的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)俏站，當(dāng)然還有相應(yīng)的5軸聯(lián)動(dòng)控制的數(shù)控系統(tǒng)讯蒲，則機(jī)床就發(fā)展成為五軸聯(lián)動(dòng)的加工中心。圖2為米克朗公司生產(chǎn)的5軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心肄扎。其三個(gè)直線軸分配在主軸頭和工作臺(tái)上墨林，兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸則由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)完成。

    5面或多面加工中心與普通加工中心的功能區(qū)別主要在于：它不僅能在直垂于主軸的平面內(nèi)完成普通加工中心所能完成的全部加工工序犯祠，還能在與該平面相互垂直的其他平面（除工件的裝夾面外）內(nèi)完成同樣的加工任務(wù)旭等。而5軸聯(lián)動(dòng)加工中心則既具有多面加工中心的全部加工功能和能力酌呆，還具有對(duì)工件上任意空間位置的表面（平面、斜面或曲面等）進(jìn)行銑明疮、鏜忱脆、鉆的加工的能力。所以它的工藝范圍更廣儡矫，能力更強(qiáng)圈蔬。

    車(chē)削中心：通常是以普通數(shù)控車(chē)床為基礎(chǔ)，配以一個(gè)或多個(gè)具有多刀位的轉(zhuǎn)塔刀架發(fā)展而成角殃，加工對(duì)象主要是軸類(lèi)和盤(pán)套類(lèi)等回轉(zhuǎn)體零件杆谓。由于回轉(zhuǎn)體件中約有一半左右的零件，除主要需車(chē)削加工外桨檬，還需部分的銑削匿胎、鉆削和攻絲等加工，因此為了在一臺(tái)車(chē)床上一次裝夾便可對(duì)回轉(zhuǎn)體件進(jìn)行全部或大部分的加工众凝，車(chē)削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上公垒，除了裝有車(chē)削刀具外，還能裝上銑刀倍工、鉆頭和絲錐等旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀具队魏，而且機(jī)床主軸具有數(shù)控精確分度的C軸功能和C與Z軸或和C與X軸聯(lián)動(dòng)的功能。這樣一臺(tái)車(chē)削中心不僅可以像普通數(shù)控車(chē)床那樣能對(duì)回轉(zhuǎn)體件的內(nèi)外表面（含圓柱面万搔、錐面胡桨、曲面等）、端面進(jìn)行車(chē)削加工瞬雹，還可以利用C-Z軸聯(lián)動(dòng)功能車(chē)螺紋昧谊，利用C軸分度功能和刀架的X或Y軸控制以及其上的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行偏離回轉(zhuǎn)體件中心線的鉆孔和銑削，從而大大地?cái)U(kuò)展了數(shù)控車(chē)床復(fù)合加工的能力酗捌。圖3是SPINNER公司車(chē)削中心呢诬。但是，對(duì)于單主軸的車(chē)削中心而言胖缤，無(wú)論其工藝能力如何擴(kuò)大尚镰，也無(wú)法解決回轉(zhuǎn)體件一次裝夾下的背面（原裝夾端）二次加工問(wèn)題，這正是單主軸車(chē)削中心存在的不足和開(kāi)發(fā)新型車(chē)削中心的原因所在哪廓。

4. 雙主軸車(chē)削中心：為了克服單主軸車(chē)削中心存在的不足狗唉，機(jī)床的設(shè)計(jì)制造者采取了在單主軸車(chē)削中心的基礎(chǔ)上，增添一個(gè)與原主軸在軸線上對(duì)置的副主軸和一個(gè)多刀位的副轉(zhuǎn)塔刀架涡真，使機(jī)床成為雙主軸雙刀架的車(chē)削中心（圖4）音哟。正副兩主軸同步同向旋轉(zhuǎn)并都具有C軸控制的功能，副主軸還能沿軸向Z移動(dòng)匠凤，以拾取在正主軸上完成右端加工的零件蝠兽。副主軸拾取完工件退至適當(dāng)位置后即由副刀架上的刀具對(duì)其左端（原夾持端）進(jìn)行加工衡孽。正、副兩個(gè)刀架分別位于正警综、副主軸的上谨寂、下方，并可分別單獨(dú)編程工作呵寂，因此雙主軸脆携、雙刀架車(chē)削中心就能對(duì)回轉(zhuǎn)體件實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成全面加工。

5. 車(chē)－銑復(fù)合加工中心和銑－車(chē)復(fù)合加工中心：前者多以單主軸或雙主軸的車(chē)削中心為基礎(chǔ)豌魏，將上轉(zhuǎn)塔刀架改為配有刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)的電主軸銑頭而成瞭核，如日本山崎馬扎克公司生產(chǎn)的Integrex-IVST系列和德國(guó)DMG公司生產(chǎn)的GMX Linear系列（圖5）的車(chē)銑復(fù)合加工中心等，其電主軸銑頭既可沿X1唉私、Z1軸移動(dòng)绎蒙，還有Y軸行程和B軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。后者——銑捻爷、車(chē)復(fù)合加工中心則多以五面或五軸聯(lián)動(dòng)的銑鏜加工中心為基礎(chǔ)辈灼，并將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)換成轉(zhuǎn)速比普通轉(zhuǎn)臺(tái)高得多的力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)展而成。無(wú)論是前者還是后者也榄，兩者均同時(shí)具有數(shù)控車(chē)床和加工中心的功能巡莹，都是為了滿(mǎn)足既具有回轉(zhuǎn)體件特徵，又具有棱柱體件特徵的復(fù)雜形狀零件的加工需要而發(fā)展起來(lái)的甜紫。但值得一提的是：在銑－車(chē)復(fù)合加工中心上執(zhí)行車(chē)削任務(wù)時(shí)降宅，力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)將作為車(chē)床的工件主軸用，而原來(lái)作為銑削加工中心的銑頭主軸囚霸，現(xiàn)在則必須鎖住并裝上車(chē)刀作為車(chē)床的刀架用腰根。由于多軸控制、五軸聯(lián)動(dòng)的車(chē)－銑中心和銑－車(chē)中心既能完成各種車(chē)削工序拓型，又能完成各種鉆唠雕、銑、鏜吨述、攻絲等工序；不僅可分別加工回轉(zhuǎn)體件和棱柱體件钞脂，而且都特別適合加工形狀很復(fù)雜的混合體件阅王，其工藝范圍之廣和能力之強(qiáng)，可謂是當(dāng)今切削復(fù)合加工機(jī)床的佼佼者狡煎。

6. 磨削中心：一般是以數(shù)控外圓磨床為基礎(chǔ)發(fā)展而成培扳。為此通常采用了兩項(xiàng)主要的技術(shù)措施；（1）工件主軸改用具有C軸控制和鎖住功能的電主軸瞧纹；（2）砂輪頭架采用雙滑臺(tái)和或具有B軸擺動(dòng)功能的轉(zhuǎn)塔式砂輪頭架硫薇，以安裝2個(gè)以上的砂輪（如適于外圓和內(nèi)圓磨削用的宴宠，適于端面磨削和成形磨削用的等），以滿(mǎn)足不同磨削工序的需要但治。由于數(shù)控外圓磨床一般都有控制工作臺(tái)左右移動(dòng)的Z軸和砂輪頭架前后移動(dòng)的X軸功能碾危，這樣回轉(zhuǎn)體件在機(jī)床上一次裝夾后，便不僅可以磨削外圓习诬、內(nèi)圓丛铅、臺(tái)肩端面等，還可以利用工件軸的C軸控制功能在工件的外表面上磨削平面和多棱面零短；通過(guò)X軸和C軸的聯(lián)動(dòng)控制磨削各種圓形表面和非圓形表面壤趴；通過(guò)C軸和Z軸的聯(lián)動(dòng)控制磨削螺紋；利用砂輪頭架的B軸擺動(dòng)磨削各種不同錐度的圓錐面等瑞侮。圖6就是STUDER公司在以數(shù)控外圓磨床為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的磨削中心的圆。

7. 車(chē)－磨復(fù)合加工機(jī)床：一般是在現(xiàn)代數(shù)控車(chē)床應(yīng)用的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)某些經(jīng)淬硬的回轉(zhuǎn)體零件半火，如主軸越妈、傳動(dòng)齒輪和軸承環(huán)等盤(pán)套類(lèi)零件的加工要求而發(fā)展起來(lái)的。為此通常在數(shù)控車(chē)床上配備了高速CBN砂輪磨削單元和相應(yīng)的磨削測(cè)量與控制系統(tǒng)慈缔，如EMO 2005上Schaudt公司展出KAIROS車(chē)－磨復(fù)合加工中心（圖7.a）和EMAG公司展出的倒置式車(chē)－磨復(fù)合加工中心（圖7.b）就是例子叮称。標(biāo)準(zhǔn)型的KAIROS機(jī)床一般配置2~3個(gè)滑臺(tái)，分別用來(lái)安裝高速磨削主軸頭和車(chē)藐鹤、銑刀具的轉(zhuǎn)塔刀架瓤檐。砂輪直徑Φ400mm，轉(zhuǎn)塔刀架有8個(gè)刀位娱节，機(jī)床可用于車(chē)削和磨削長(zhǎng)達(dá)1000mm的軸類(lèi)零件挠蛉。EMAG倒置式車(chē)－磨復(fù)合加工機(jī)床的主軸（帶工件）頭架在上方，作X和Z軸運(yùn)動(dòng)肄满，主軸端的下方配有可安裝車(chē)刀和砂輪主軸的轉(zhuǎn)塔刀架谴古，它們只作分度旋轉(zhuǎn)而不作移動(dòng)，機(jī)床既能像普通數(shù)控車(chē)床一樣完成車(chē)削加工工序拭兢，也能像普通數(shù)控外圓磨床一樣完成磨削加工工序少镇。主要用于淬硬的盤(pán)、套類(lèi)零件加工孟掺。

    除了上述門(mén)類(lèi)和結(jié)構(gòu)型式外效荷，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床還有許許多多的其他門(mén)類(lèi)和結(jié)構(gòu)配置型式，在此就不一一介紹了喂搬。

數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)與方向

    從近年國(guó)內(nèi)密士、外舉辦的國(guó)際性機(jī)床產(chǎn)品展覽會(huì)上所展出的數(shù)控機(jī)床新產(chǎn)品和有關(guān)的評(píng)論分析資料來(lái)看，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和方向熙拐，較集中的表現(xiàn)如下：

1. 繼續(xù)擴(kuò)大單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的復(fù)合加工能力孙般。通過(guò)對(duì)工藝過(guò)程和工序的優(yōu)化（如合并切咸、簡(jiǎn)化加工過(guò)程）、刀具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（如采用組合刀具谊蚣、專(zhuān)門(mén)刀具等）減少工藝玲崩、工序及所需工具的數(shù)量；通過(guò)機(jī)床結(jié)構(gòu)和配置的創(chuàng)新（如多軸控制的主軸頭物忠、多刀位的轉(zhuǎn)塔式刀架和砂輪頭架等）婚被，增加機(jī)床的靈活度、刀具的儲(chǔ)備量和自動(dòng)提供（更換）刀具的能力梳虽，從而提高機(jī)床復(fù)合加工的能力址芯，使有更多的零件、更多的工藝的和工序都能在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后來(lái)加工完成窜觉。例如現(xiàn)在不僅有了各種單一工藝的多工序復(fù)合加工機(jī)床谷炸，如車(chē)削中心、銑削中心禀挫、磨削中心旬陡、沖壓加工中心等，而且還有了車(chē)－銑復(fù)合语婴、車(chē)－磨復(fù)合描孟、車(chē)削－制齒復(fù)合乃至切削加工和激光加工復(fù)合、沖壓和鉆孔復(fù)合等多種工藝的多工序復(fù)合加工機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展砰左。日本MAZAK公司新近推出Integrex-Ⅲst和Integrex-Ⅳ st系列的雙主軸五聯(lián)動(dòng)的車(chē)－銑復(fù)合加工機(jī)床匿醒，除了具有車(chē)削、銑削功能外缠导，還具有曲軸加工抢妈、滾齒、內(nèi)外圓磨削和激光淬火等加工功能恋晃。

2. 為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率栖俐，特別是單臺(tái)復(fù)合加工機(jī)床的產(chǎn)出率，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床在向多主軸陷立、多刀架肥寺、多工位的方向發(fā)展。如EMO-2005上Chiron公司的新產(chǎn)品DZ15KW柱炼，DZ18W癣偶，DZ12KS等都是雙主軸的加工中心；MAKINO公司的TWINFLEX MD為雙臥主軸或雙立主軸的加工中心据滑，并各有換刀機(jī)械手；MAZAK的Integrex 300IV和德國(guó)STAMA的MC726/MT均為兩個(gè)車(chē)削主軸和一個(gè)銑削主軸的三主軸車(chē)－銑復(fù)合加工機(jī)床垢蔑；德國(guó)INDEX公司的V160D為雙主軸培晓、雙轉(zhuǎn)塔刀架的倒置式數(shù)控車(chē)床涡写，可同時(shí)加工兩個(gè)相同的零件；日本NAKAMURA-TOME公司的Super NTY3為雙主軸廓握，三轉(zhuǎn)塔刀架的車(chē)－銑加工中心搅窿，德國(guó)TRAUB公司的TNX80/65為雙主軸四轉(zhuǎn)塔刀架的車(chē)－銑中心等。這些機(jī)床之所以采用多主軸隙券、多刀架的結(jié)構(gòu)男应，除部分是出于加工工藝和工序的需要外，不少則是出于采用多主軸同時(shí)加工多個(gè)相同的零件和多刀架同時(shí)對(duì)同一零件進(jìn)行多工序加工娱仔，可以在加工時(shí)間上相互重合沐飘，從而能成倍地提高復(fù)合加工機(jī)床單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出成果。因?yàn)檫@些多主軸牲迫、多刀架的機(jī)床實(shí)質(zhì)上是相當(dāng)于兩臺(tái)或多臺(tái)相同的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床組合在一起耐朴，只是采用了共同的床身和由同一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制罷了。不過(guò)這樣的一臺(tái)多主軸多刀架機(jī)床的成本要比多臺(tái)獨(dú)立的單主軸機(jī)床的總成本要便宜盹憎，所以在經(jīng)濟(jì)上還是合算的筛峭。

3. 向大型的方向發(fā)展。因?yàn)閺?fù)合加工的主軸優(yōu)點(diǎn)之一是減少零件在多工序和多工藝加工過(guò)程中的多次重新安裝調(diào)整和夾緊的時(shí)間陪每，由于大型零件一般多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜影晓、要求加工的部位和工序較多、安裝定位也較費(fèi)時(shí)費(fèi)事的零件檩禾，所以采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行復(fù)合加工比較有利捉瘟。因此為了適應(yīng)大型重型機(jī)械行業(yè)發(fā)展大型產(chǎn)品的加工需要，數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床有向大型化發(fā)展的趨勢(shì)钟唯。如在CIMT-2005上识俄，北京市機(jī)電院高技術(shù)有限公司展出的MC2000龍門(mén)式五面加工中心，工作臺(tái)面為1250mm×2200mm焚痰；秦川機(jī)床集團(tuán)展出VTM-180雙柱立式車(chē)－銑中心纫蝗，最大車(chē)削直徑為Φ2400mm。在JIMTOF-2004上盯萄，日本大隈公司展出的五軸聯(lián)動(dòng)的動(dòng)梁龍門(mén)加工中心工作臺(tái)面為2000mm×3000mm仇韩；德國(guó)瓦德里希?科堡公司新近推出的龍門(mén)式車(chē)銑復(fù)合加工中心，工作臺(tái)面寬度達(dá)4500mm～6500mm用牲。今年CCMT-2006上塌纯，沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司展出的Schiess VMG 1.28龍門(mén)立式車(chē)－銑復(fù)合加工機(jī)床最大車(chē)削直徑達(dá)Φ3200mm，車(chē)削高度2500mm勋酿；SSCKZ80/4000大型車(chē)削中心的加工直徑×長(zhǎng)度＝Φ800mm×4000mm隆肪；桂林機(jī)床股份公司展出的XHZ2320/4-5軸龍門(mén)式加工中心，工作臺(tái)面為2000mm×4000mm；濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)展出的五軸定梁式鏜銑加工中心怀樟，工作臺(tái)面亦為2000mm×4000mm等功偿。這就足以說(shuō)明數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床大型化的發(fā)展趨勢(shì)了。

4. 向結(jié)構(gòu)模塊化和功能可快速重組的方向發(fā)展往堡。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模塊化是數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展的基礎(chǔ)械荷，而數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的功能可快速重組則是其能快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，并能搶占市場(chǎng)的重要條件虑灰，因此國(guó)外許多有名的機(jī)床制造廠商早已為此而努力研發(fā)吨瞎。事實(shí)上，一些技術(shù)先進(jìn)的廠家（如瑞士的Mikron公司穆咐，美國(guó)的哈斯和哈梃公司颤诀，德國(guó)DMG，EMAG和TRAUB公司等）的許多產(chǎn)品都已實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計(jì)了庸娱，并正在向如何實(shí)現(xiàn)功能快速重組的方面努力着绊。

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