多功能機(jī)床，就其加工能力和構(gòu)造而言处膛，擺脫了傳統(tǒng)的車削加工和加工中心的限制舞懦，給沉悶的機(jī)床市場帶來幾縷火花。多功能機(jī)床的銷量在所有機(jī)床的銷量比例增加迅速汤史，一些人甚至認(rèn)為软殿，多功能機(jī)床有可能成為將來的主導(dǎo)機(jī)床。

　　多功能機(jī)床的主要優(yōu)點(diǎn)是在相同設(shè)置時(shí)巴锄，可以對機(jī)床進(jìn)行車削骨惫、銑削、鉆削及其他操作惕拍。由于使用同一夾具固定蜀勃，從而消除了使用多個(gè)夾具時(shí)產(chǎn)生的公差累積問題±翘模縮短或消除了繁冗的加工工藝驼鳞，減少了換刀次數(shù)，從而為企業(yè)增加了利潤杯聚。

　　刀具是多功能機(jī)床的一個(gè)重要因素臼婆，但相對來說，又極易被忽視幌绍。即使它在機(jī)床的整體成本占用的比例很小颁褂，但對機(jī)床加工的影響而言，其影響比例與機(jī)床整體成本相比又不成比例傀广。就加工整體而言颁独，機(jī)床制造商和刀具供給商都趨向于新型刀具設(shè)計(jì)彩届，即更好地體現(xiàn)機(jī)床獨(dú)特性的優(yōu)勢所在。

　　Kennametal公司的技術(shù)總監(jiān)Gregory Hyatt說：“我個(gè)人認(rèn)為誓酒，這些多功能機(jī)床的潛力還沒有完全發(fā)揮出來樟蠕，”他說，“實(shí)際上丰捷，在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)坯墨，新型刀具的設(shè)計(jì)應(yīng)更多考慮在其原來固有的操作范圍基礎(chǔ)上能否進(jìn)行擴(kuò)展，從而使用戶能更多地利用它的使用價(jià)值病往〉啡荆”Hyatt對此有著深入的了解，他將分裂技術(shù)定義為“任何開發(fā)的潛力都更具有生產(chǎn)性饭糊。當(dāng)用戶買到后豌泊，在實(shí)踐操作中，感受其帶來的重大變化而將其生產(chǎn)性體現(xiàn)出來稳虱≌冢”他又補(bǔ)充到，“我個(gè)人認(rèn)為畅刑，一個(gè)好的爭論能使多功能機(jī)床名副其實(shí)姚详。”

　　Mazak公司的產(chǎn)品應(yīng)用工程師Michael Finn說：“刀具應(yīng)用要經(jīng)歷一個(gè)不斷完善的過程喇躲。這就要求不斷研究腮稚、開發(fā)，如何使其應(yīng)用在多功能機(jī)床上继棉，無論在軟件方面還是在機(jī)床和刀具方面挽饺，如何使其應(yīng)用更加完善≈绽牛”Michael Finn還引證了一個(gè)齒輪銑刀的例子恨溜，該應(yīng)用要求開發(fā)控制軟件和刀具。他說：“這種軟件能增強(qiáng)兩個(gè)主軸的同步性找前。刀具是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)滾銑刀糟袁，也就是與齒輪滾銑機(jī)上所用的刀具相同，由一個(gè)心軸支撐躺盛。該滾銑刀由銑削軸驅(qū)動系吭，設(shè)置在轉(zhuǎn)塔刀架上，并繞B軸旋轉(zhuǎn)颗品。我們已經(jīng)用此設(shè)置生產(chǎn)正齒輪、螺旋齒輪沃缘、外花鍵躯枢。”

　　齒輪滾銑刀應(yīng)用在機(jī)床上，這一點(diǎn)看來有些特殊锄蹂，新型刀具已經(jīng)設(shè)計(jì)出來氓仲，目前正由刀具制造商Sandvik Coromant試制。據(jù)該公司的刀具系統(tǒng)專家James Grimes表示得糜，這種刀具應(yīng)用在多功能機(jī)床上敬扛，同普通的車削和銑削加工相比，大大提高了生產(chǎn)力服骚。James Grimes說：“我們新型的45度刀具支架用來支撐主軸繞B軸旋轉(zhuǎn)的多功能刀具滤躺，能保證主軸與旋轉(zhuǎn)軸成45度角，此時(shí)該刀具處于最佳加工位置蝎蛤。這種設(shè)計(jì)避免了卡盤與B軸產(chǎn)生干涉的可能屠途，并可進(jìn)行擴(kuò)展操作。我們有80度金剛石車刀挪吱、55度金剛石車刀带诊、35度金剛石車刀進(jìn)行外形加工，內(nèi)圓車刀和幾何車刀捺柬∮诼幔”

　　Mori Seiki美國公司的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理Gerald Owen說：“45度刀具配置通過降低上面轉(zhuǎn)塔刀架頭的作用力，也能有效地增加B軸硬度望泪。該刀具能重新改變切削力方向判嘀，從而使機(jī)床可承重較重載荷”。

　　另外贫宫，Sandvik目前正在開發(fā)試制一種“迷你型轉(zhuǎn)塔刀架”拼岳。該刀具架還是用于機(jī)床B軸，該裝置與多功能車刀組成一個(gè)單元機(jī)構(gòu)况芒，通過滾銑主軸轉(zhuǎn)位惜纸，從而縮短換刀時(shí)間【В“一些客戶抱怨耐版，例如，換刀時(shí)間的長短主要還要看是粗加工還是精加工压汪》嗌”

　　James Grimes說，“因此止剖，我們將三個(gè)不同的鉆刀放進(jìn)一個(gè)迷你型轉(zhuǎn)塔刀架里腺阳，用戶可以做到連續(xù)操作，例如穿香，精車亭引、鉆孔和車螺紋绎速，而不用回到刀庫里去取另一把刀具。因此焙蚓，只需0.2s的轉(zhuǎn)位時(shí)間代替1.5～2s的換刀時(shí)間抠衬。”Gerald Owen說届辽，“迷你型轉(zhuǎn)塔刀架”也用來加工硬質(zhì)工件材料锹肾，這些材料加工時(shí)要求多面刀片轉(zhuǎn)位加工。他回憶說：“我們有一個(gè)客戶映贞，在他們加工1～2m長的航空發(fā)動機(jī)用的Inconel-718主軸時(shí)奥泛，每個(gè)刀片切削刃的使用壽命是525mm。但是通過使用3座式‘迷你型轉(zhuǎn)塔刀架’后紊埂，他們能進(jìn)行更快地車削豫狸，并通過‘迷你型轉(zhuǎn)塔刀架’轉(zhuǎn)位到一個(gè)新刀片，然后重新切削庶消÷覆茫”

　　用于多功能機(jī)床上的多功能刀具看起來很靈敏垄坡，Mazak公司已經(jīng)開發(fā)了一種新刀架纸俭，這種刀架可以以不同的插入方式進(jìn)行固定操作和旋轉(zhuǎn)操作。Michael Finn解釋說赋焕，“該Flash刀具座采用靜態(tài)插入三角形式車刀耙厚、80度金剛石車刀和55度金剛石車刀强挫。靜態(tài)定位能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的切削OD和ID的粗加工和精加工，鉸孔和螺紋切削加工薛躬。當(dāng)進(jìn)行操作時(shí)俯渤，機(jī)床確定刀具的加工方向，它同時(shí)也可用于銑削和鉆削加工中型宝。

　　Gregory Hyatt認(rèn)為八匠，多功能刀具的設(shè)計(jì)要比Flash Tool刀具更加獨(dú)特，所以將來它會在加工時(shí)大有作為趴酣。他說：“將來梨树，我們會看到多功能刀具的應(yīng)用會和其他新型刀具一樣。我們希望將一些新產(chǎn)品在6個(gè)月內(nèi)上市岖寞，機(jī)床制造商還沒有預(yù)料到這些新產(chǎn)品遠(yuǎn)不再是機(jī)床外邊的工具箱而已抡四。因此，我們將和他們及一些CAD/CAM的供應(yīng)商一起來支持這種新型刀具的推出仗谆。在這些機(jī)床上典型應(yīng)用的人機(jī)對話操作程序更加使大家支持這種新型刀具設(shè)計(jì)”指巡。

　　Carboloy公司的產(chǎn)品經(jīng)理Bob Goulding認(rèn)為超聲波的應(yīng)用作用很大，他說：“我們有幾個(gè)刀具正在申請專利恤络，這些刀具可以用來固定操作和旋轉(zhuǎn)操作溜屡，從而我們看到使用這些刀具的機(jī)床發(fā)展前景蝎疹，客戶要求柔性加工，這就要從刀具和機(jī)床本身兩方面來決定”宠佩。

　　Mori Seiki美國公司的Gerald Owen指出，用戶也想采用現(xiàn)有的刀具能滿足多功能機(jī)床的要求并能縮短換刀時(shí)間使城。他說蚀抄，許多使用組合式機(jī)床的公司通過使用鏜孔鉆頭來完成，兩個(gè)80度菱形刀片或兩個(gè)三角形刀片蛆骨，如這些刀具旋轉(zhuǎn)可與主軸旋轉(zhuǎn)反向牌盖。其他刀具則設(shè)置在使用同一卡盤頭的鏜削之前或之后。在多功能機(jī)床上洒妈，如果有效地利用刀具則可以減少換刀時(shí)間吧郑。對其他種類加工而言，無論采用新刀具還是采用新技術(shù)蛮碾，都可以應(yīng)用到這些機(jī)床上颗蝶。

　　多功能機(jī)床上使用的車刀發(fā)展很特殊，并引起了廣泛的注意俭厚。Sandvik公司已經(jīng)開發(fā)了一種四切屑槽硬質(zhì)合金立銑刀户魏，用來提高加工工件表面的加工精度，在OD銑削加工應(yīng)用時(shí)挪挤，機(jī)床以C軸旋轉(zhuǎn)可以減少刀具壓力叼丑。James Grimes說：“我們使用這種四切屑槽硬質(zhì)合金立銑刀的其中兩個(gè)切屑槽形成很微小的1.5度夾角】该牛”他解釋說鸠信，“另外兩切屑槽可以進(jìn)行無中心定位切削，然后從切削邊緣返回一些论寨。因此只有兩切屑槽有面接觸星立，而且只是在兩切屑槽側(cè)面有接觸。這兩個(gè)鋒利的切屑槽就像兩個(gè)鋒利的滑片政基，提高了加工表面精度贞铣，另外兩切屑槽的底部不接觸，從而緩解了刀具壓力沮明，因此對于一個(gè)四切屑槽切削刀辕坝，只有兩個(gè)切屑槽真正參與了面接觸∈┦剑”

　　Mazak公司的Michael Finn說酷卖，“這些5軸機(jī)床，他們能以不同的方式定位刀具涎花，也就意味著能以更多方式進(jìn)行加工喊宿》箍模”另外一個(gè)關(guān)于機(jī)床功能擴(kuò)展的例子是被Michael Finn稱作轉(zhuǎn)向端銑的機(jī)床。他說：“我們用一個(gè)面銑刀代替了靜態(tài)刀具來對工件外徑進(jìn)行粗加工荞宰，結(jié)果用了很長時(shí)間现伺，并且切屑呈帶狀《惹保”他解釋說嘹据，“工件是先以一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，然后端銑主軸以相反的方向旋轉(zhuǎn)致殉。這種旋轉(zhuǎn)式銑刀震裂了原本堆積在周圍的切屑”茎贩。Mazak公司也開發(fā)了一種拋光操作，其利用了主軸的反向運(yùn)動原理逃铝，各種拋光輪通過一個(gè)電力應(yīng)用的4140鋼件的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)操作锅锨。

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