【編者按】當(dāng)今子桩，世界進(jìn)入了第三次工業(yè)革命時代帕侦。就機床制造業(yè)而言岖酸，智能制造無疑是發(fā)展的一大趨勢，復(fù)合加工技術(shù)就是其中的典型代表磷砌”艺冢“復(fù)合加工”引領(lǐng)機床發(fā)展新潮流。

　　復(fù)合加工粒删，顧名思義就是兩種以上的工序組合躏印，它除了可節(jié)能、節(jié)省勞動力以外屁诬，還可以減少機床臺數(shù)削父、節(jié)約占地面積并縮減物流周轉(zhuǎn)。它既降低生產(chǎn)成本又大幅提高生產(chǎn)效率潭鞭。

　　車銑復(fù)合加工

　　以車削功能為主朗夺，兼?zhèn)?a target="_blank" href="http://www.atkqc.com/topic/milling-machines/">銑削功能的加工形式，稱之為車銑復(fù)合加工汤笋。

　　如奧地利林茨機床廠WFL公司在世界上首先推出車銑復(fù)合加工中心系列產(chǎn)品Millturn背哎，使得曲軸等復(fù)雜零件的高效加工成為可能葱峡。這類機床的基型為斜床身車床結(jié)構(gòu)，雙主軸龙助、雙刀架砰奕。在刀架上方，安裝一個銑頭提鸟，它既可作X军援、Y、Z三向直線軸運動称勋，還可繞Y軸作B軸回轉(zhuǎn)胸哥，并帶有刀庫及換刀裝置。

　　當(dāng)然赡鲜，Millturn系列機床也是不斷完善與改進(jìn)的空厌，譬如他們建立了重型鏜桿刀庫，刀具最長可達(dá)2500mm银酬，重量為180kg嘲更。此外，新開發(fā)了燕尾槽刀具的進(jìn)給功能揩瞪，即數(shù)控U軸徑向進(jìn)給功能赋朦，可以在軸類零件的徑向上加工變徑孔，也就是變截面內(nèi)腔加工慕怀，這對于航空工業(yè)及油氣閥門等零件加工而言达植，是極佳的工藝裝備。該系列典型的大規(guī)格產(chǎn)品M120 Millturn欺划，其主要參數(shù)為轿侍，過上滑板回轉(zhuǎn)直徑Ф1140mm，床身上回轉(zhuǎn)直徑Ф1220mm邦碾，中心距長度2000~8000mm皿腾，功率100kW。現(xiàn)場實物加工調(diào)質(zhì)鋼件坠袄，車刀切深為12mm索廊。

　　日本山崎MAZAK是致力于倡導(dǎo)復(fù)合加工的著名公司，當(dāng)今他們開發(fā)出許多類型的復(fù)合加工機床耻债，如INTEGREX e-H系列就被譽為劃時代的超復(fù)合加工機政辕。譬如MAZAK第五代復(fù)合型的五軸聯(lián)動的車銑復(fù)合中心INTEGREX i-300，該機床布局為X吩猴、Y淹遵、Z三軸正交結(jié)構(gòu)，這樣可提高工件的加工范圍负溪，厚重的床身立柱設(shè)計透揣，增強了機床的剛性和加工的穩(wěn)定性济炎。MAZAK獨特的凸輪軸驅(qū)動B軸設(shè)計，能滿足機床的高精度加工辐真。

　　這種驅(qū)動方式具有高剛性须尚、無間隙同時減小摩擦等特點。車削主軸侍咱、銑削主軸耐床、X軸芯采用溫控技術(shù)提高熱穩(wěn)定性。此外楔脯，主軸監(jiān)控功能（IPS）可以對主軸的溫度撩轰、震動、位移等信息進(jìn)行監(jiān)控淤年。智能化的語音導(dǎo)航功能，可準(zhǔn)確地提醒工人安全操作蜡豹，還可實現(xiàn)3D模擬加工蛙陆，并進(jìn)行加工程序的確認(rèn)和機床干涉的檢查；主軸還帶有振動控制功能摄李，優(yōu)化伺服加速度买鹊，這除了提高產(chǎn)品的精度外，還減少刀具的磨損墅萌。

　　銑車復(fù)合加工

　　以銑削功能為主筑卑，兼?zhèn)滠囅鞴δ艿募庸ば问剑Q之為銑車復(fù)合加工肄酬。

　　銑車復(fù)合加工中心的基本型式是在加工中心上陈售，加上車削主軸來完成銑車加工，如德國HAMUEL公司的HSTM系列显憾，瑞士Willemin-Macodel的復(fù)合單元伦颠，以及瑞士斯達(dá)拉格集團(tuán)寶美公司BUMOTEC的銑車復(fù)合加工中心等都各具特色。

　　S-191車銑插磨復(fù)合加工中心（圖1）件塌，是寶美公司第三代復(fù)合加工高端機床侮杆，適合研發(fā)試制、小批量定制及批量零件生產(chǎn)任何材料和硬度的高端零件漱凝。該機床7軸數(shù)控疮蹦，5軸聯(lián)動，以銑削功能為主茸炒，兼?zhèn)鋸姶筌囅縻岛酢⒉逑鳌⒛ハ鞅诠屻@和旋風(fēng)車銑等加工功能妆毕。S-191裝刀主軸和工件主軸均采用轉(zhuǎn)速高慎玖、功率大電主軸技術(shù)，配備一系列控制主軸恒溫及振功等功能的相關(guān)裝置笛粘，保證其高速運行時的安全性及可靠性趁怔，核心的恒溫控制系統(tǒng)是寶美S-191的一大法寶。主軸功率15kW薪前，轉(zhuǎn)速達(dá)36000r/min润努；加裝氣動超高速主軸，最高達(dá)150000r/min示括，可以驅(qū)動0.8～80mm直徑的砂輪铺浇，并且這些砂輪可以直接放入刀庫中。

圖1

　　S-191采用直線電機驅(qū)動線性軸叛始，快移速度達(dá)到50m/min祷消，直線電機是將電能直接轉(zhuǎn)變成直線機械運動的推力裝置，從而省去了通常電動機的一些傳動環(huán)節(jié)绣坛，使機床進(jìn)給運動的傳動鏈縮短為零约落，故沒有內(nèi)部機械摩擦，最大限度避免了傳統(tǒng)滾珠絲杠產(chǎn)生的間隙問題巢的，具有很高的動態(tài)性能确铛、移動速度和軸加速度，精度更高嘴符。X/Y/Z行程為400/200/410mm巨揪，3個旋轉(zhuǎn)軸(A、C和B）也都是扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動蒿荤，快速分度達(dá)90000°/min涂嫡，免維護(hù)。S-191的智能化背主軸可以伸縮及立臥轉(zhuǎn)換禾绊，即在臥式和立式位置上都可以加工玷利，這樣無論零件的正面還是反面加工都和裝刀主軸不會產(chǎn)生干涉問題。背主軸C和正主軸A通孔直徑最大65mm评疗，功率15kW测砂，轉(zhuǎn)速6000r/min。單件加工時候可以裝配140mm夾盤百匆。此外砌些，S-191LINEAR主機配備了FANUC 30系列31i-A5尖端納米級數(shù)控系統(tǒng)。

　　銑磨復(fù)合加工

　　德國羅德斯Roders公司是著名的高速精密加工機床供應(yīng)商加匈，他們在復(fù)合加工研發(fā)方面也卓有成效存璃，譬如開發(fā)轉(zhuǎn)速42000r/min的高速銑和激光堆焊相結(jié)合，可用來修復(fù)模具等等雕拼。而此次在CIMT2013上他們將展出的RXP系列坐標(biāo)鏜/銑/磨復(fù)合加工中心纵东，又為用戶提供一種新的工藝裝備粘招。

　　羅德斯RXP600DSH五聯(lián)動銑磨復(fù)合中心（圖2）采用龍門式結(jié)構(gòu)，主軸箱在橫梁上作左右運動偎球，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)60000r/min洒扎，以滿足各種材料的加工要求，包括金屬和非金屬以及鈦合金和高溫合金等衰絮。

圖2

　　機床進(jìn)給采用直線電機驅(qū)動技術(shù)和靜壓導(dǎo)軌技術(shù)驹播，由扭矩電機直驅(qū)， 海德漢光柵尺全閉饋控制能實現(xiàn)0.05μm的位移和插補增珠，這種超高精度完全可以滿足當(dāng)今及未來對于精密加工的任何要求谓虽。

　　在工作臺上可加置砂輪對刀儀及砂輪修正器，以實現(xiàn)精密坐標(biāo)磨削之功能弓并。所以工件經(jīng)一次裝卡后笤簸，即能自動進(jìn)行高速銑削（以及淬硬銑削）、精密坐標(biāo)鏜削远丸、精密坐標(biāo)磨削等多工序復(fù)合加工沛愕，從而減少工序間的流轉(zhuǎn)時間，極大地提高加工精度奉量、效率和設(shè)備利用率芹寓。

　　在刀庫內(nèi)东著，還內(nèi)置一把能達(dá)到0.001mm測量精度的3D探頭笼糙，配合RODERS開發(fā)的專用測量軟件，可以滿足精密零件3D在線測量要求铲瞎，實現(xiàn)及時補償拳喘。所以從整體而言，機床功能是銑磨復(fù)合再加三座標(biāo)測量的綜合集成體颤绕。

　　機床采用全恒溫中央控制系統(tǒng)幸海，針對直線電機、導(dǎo)軌奥务、主軸物独、床身、冷卻液以及電控柜等實現(xiàn)恒溫控制氯葬，以滿足連續(xù)精密加工要求挡篓。

　　金屬成形復(fù)合加工

　　金屬成形加工是金屬加工領(lǐng)域的重要組成部分之一，機床的復(fù)合成形加工帚称，其形式主要為沖壓與剪切相結(jié)合官研、沖壓與折彎相結(jié)合或者剪折沖三者相結(jié)合，而當(dāng)今已將激光加工手段也融合進(jìn)來了闯睹。

　　數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機的誕生戏羽，是高速沖床的一大技術(shù)突破担神。機床采用高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)，大大提高了步?jīng)_次數(shù)與沖壓穩(wěn)定性始花；智能型的夾鉗機構(gòu)入驮，最大限度地減小了沖裁死區(qū)；毛刷型工作臺保證了對板材的有限支撐骨矗，并保護(hù)板材表面不受劃傷鹊逛。目前這類沖床的沖壓頻率在0.5mm步距時可達(dá)到1000次/min以上，軸向進(jìn)給速度可達(dá)80～100m/min烛储，合成速度可大于120～150m/min象讶。數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機的著名制造商有日本天田AMADA、村田MURATA棺玫、瑞士百超BYSTRONIC等盏拐，中國的江蘇亞威、揚力竭撇、金方圓等產(chǎn)品也很成熟掠袒，市場占有率較高。目前發(fā)展方向是從單軸伺服到多軸伺服你义，加工工藝多種復(fù)合并配有自動上夹勾、下料裝置。

　　數(shù)控板材折彎機和多邊折彎中心也是數(shù)控金屬成形加工技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志况既，機床能實現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲與輪番生產(chǎn)这溅，機床的工作臺甚至可以撓度自動補償，定位機構(gòu)能保證板材的精確送進(jìn)棒仍。意大利薩瓦尼尼公司SALVAGNINI悲靴、德國通快TRUMPF、瑞士百超等產(chǎn)品較為先進(jìn)莫其。

　　綜上所述癞尚，我們能看到復(fù)合加工已深入到金屬加工機床的各個領(lǐng)域，那么瞻望其發(fā)展前景呢乱陡，當(dāng)然是車浇揩、銑、磨憨颠、插胳徽、滾等工序的越來越多的復(fù)合，其中包括激光烙心。同時膜廊，智能技術(shù)的融入也勢在必行，像日本馬扎克MAZAK系統(tǒng)，已逐步將防震動功能（AVC）牡科；熱補償功能(ITC)牲耐；防碰撞功能(ISS)；語音提示功能(MVA)桂喂；智能主軸（IPS）等組合成為一體琐惩。

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