【編者按】本文針對(duì)汽車零部件等企業(yè)急需提高機(jī)床加工效率的要求奥此，提出使用多主軸機(jī)床。并分析了多主軸機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)、加工特點(diǎn)炊办、工件交換模式等性能，同時(shí)列舉了目前巿場(chǎng)上具有代表性的幾款雙主軸機(jī)床產(chǎn)品榆模。

　　從機(jī)床設(shè)計(jì)角度考慮何哎，提高機(jī)床的生產(chǎn)率，除了釆用高速加工外积辞，也可以通過(guò)增加主軸數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)拳笨，增加主軸數(shù)量的設(shè)計(jì)方案有兩種﹕多根主軸按不同軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)加工一件工件的不同工位菠卖；多根主軸按同一軌跡移動(dòng)咏肠，分別加工多個(gè)工件。第二種方案由于結(jié)構(gòu)和操作模式與單主軸機(jī)床接近相种、加工靈活性高威恼、可以在較短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品批次，更符合零部件生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)前需要寝并，因此應(yīng)用較為廣泛沃测。

　　目前巿場(chǎng)上的多主軸機(jī)床多為立式或臥式加工中心，一般釆用2根或4根主軸并列的結(jié)構(gòu)布局，機(jī)床的主軸在所有方向上都同步運(yùn)動(dòng)蒂破，工件的空間回轉(zhuǎn)軌跡也完全同步馏谨。因此機(jī)床的生產(chǎn)率可以按主軸數(shù)量成倍地提高。
 
　　除了生產(chǎn)率以外附迷，多主軸機(jī)床還具有其它成本優(yōu)勢(shì)惧互，以雙主軸機(jī)床為例﹕機(jī)床的生產(chǎn)率約為單主軸機(jī)床的兩倍，但占地面積只比其略大喇伯，能耗喊儡、操作員數(shù)和維護(hù)成本也與單主軸相近，符合當(dāng)前節(jié)能減排的大趨勢(shì)稻据。一臺(tái)雙主軸機(jī)床所安裝的功能部件比兩臺(tái)單主軸機(jī)床少艾猜，只需一套控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)霉枢，所以售價(jià)只比單主軸機(jī)床高35～40%首冒。若計(jì)算包括刀套、刀具等在內(nèi)的機(jī)床全系統(tǒng)投資斑宴，雙主軸機(jī)床更比實(shí)現(xiàn)同等生產(chǎn)率的兩臺(tái)單主軸機(jī)床投資低60%烙损。

　　雙主軸5軸立式加工中心

　　多主軸機(jī)床的加工特點(diǎn)

　　雙主軸機(jī)床在使用上需要注意的地方是工件的裝夾，因?yàn)楣ぜ诠ぷ髋_(tái)上的裝夾位置偏差窒埃，會(huì)嚴(yán)重影響工件的尺寸精度诺订。
 
　　裝夾位置偏差最常見的兩個(gè)原因是夾具高度偏差和工件間距偏差。由于雙主軸機(jī)床的兩套主軸共享一項(xiàng)高度補(bǔ)償值宽考，如果裝夾的兩件工件高度不同马榆，加工后的工件厚度會(huì)出現(xiàn)偏差。以4軸加工為例啃碗，在A軸旋轉(zhuǎn)90°后糟糊，夾具高度偏差便會(huì)使加工軌跡出現(xiàn)Y方向的誤差。此外盐儿，由于多主軸機(jī)床的主軸間距是固定的讳臣，因此工件的間距無(wú)法通過(guò)補(bǔ)償來(lái)修正，必須依靠夾具來(lái)保證工件間距與主軸間距一致稠鼻「灾梗基于以上考慮，使用多主軸機(jī)床時(shí)候齿，必須根據(jù)工件形狀制作專用的精密夾具熙暴，也必須使用激光對(duì)刀儀來(lái)確保各主軸上的刀具高度一致。

　　多主軸加工的誤差

　　多主軸機(jī)床的工件交換

　　柔性生產(chǎn)單元的投資龐大慌盯，其利用率越高周霉，投資回報(bào)期越短，而多主軸機(jī)床由于其生產(chǎn)率高，因此工件交換系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間相對(duì)短俱箱，能更好地發(fā)揮柔性生產(chǎn)單元的作用国瓮。
 
　　多主軸機(jī)床可以配合一般的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、工件托盤運(yùn)輸帶狞谱、工件交換機(jī)器人等系統(tǒng)使用乃摹，但由于多主軸并列的特點(diǎn)，長(zhǎng)條形的工件排列使得空間利用率較低跟衅。因此踪觉，多主軸機(jī)床發(fā)展出具有特色的工件交換模式。

　　德國(guó)STAMA公司的機(jī)床釆用的辦法是增加機(jī)床工作臺(tái)面的長(zhǎng)度和X軸行程载呢，機(jī)床的工作臺(tái)面安放了2套A軸轉(zhuǎn)臺(tái)撕第，中間用隔離門分隔，當(dāng)機(jī)床加工其中一側(cè)的工件時(shí)取蓝，操作員可以裝夾另一側(cè)的工件抓深。
 
　　EMAG公司的BA321型臥式4軸加工中心釆用的回轉(zhuǎn)多面工作臺(tái)是另一種創(chuàng)新工件交換模式。BA321利用了A軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)功能捏表，將回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)成橫臥的立方柱體，柱體每面的裝夾面積為180×850mm降井，各配有7路液壓接口供夾具使用镊迟，可裝夾2個(gè)或4個(gè)工件。
 
　　BA321的工作臺(tái)前面裝有隔離門和外防護(hù)門隘吆。在工件裝卸時(shí)箭溜，外防護(hù)門打開和隔離門關(guān)閉，操作人員可裝卸夾具第4面上的工件晕石，機(jī)床可加工夾具其余3面上的工件桦陨。當(dāng)外防護(hù)門關(guān)閉和夾具方柱鎖定時(shí)，機(jī)床可進(jìn)行3軸加工据途。當(dāng)機(jī)床外防護(hù)門關(guān)閉绞愚，隔離門開啟后，機(jī)床可進(jìn)行4軸加工颖医。

　　EMAG公司BA321多主軸機(jī)床

　　雙主軸龍門銑床

　　盡管大型工件大多是單件小批生產(chǎn)位衩，很少需加工多件相同形狀的工件。但是熔萧，汽車模具糖驴、機(jī)床裝備、航空航天等領(lǐng)域佛致，卻經(jīng)常需要加工對(duì)稱工件或成對(duì)加工工件贮缕，因此X、Z軸并聯(lián)，Y軸獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的雙主軸加工中心就凸顯其作用感昼。
 
MAG公司的U5-1500DR雙主軸機(jī)床是大型多主軸機(jī)床的代表装哆。MAG公司在U5-1500型雙主軸龍門加工中心的橫橫梁上配置了兩套雙回轉(zhuǎn)主軸頭，Y軸的總行程為5m抑诸，在雙主軸切削模式時(shí)每邊主軸行程為2.4m友移。

　　U5-1500DR型加工中心除了配備刀庫(kù)外還配有主軸頭庫(kù)，可在2min內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換各種不同功率的直角玷仗、雙回轉(zhuǎn)主軸頭洽灿。一次裝夾即可完成工件所需的5面加工和復(fù)雜自由曲面加工。大大節(jié)省大型工件的裝卸仅犬、定位時(shí)間及減少損壞大型盆述、貴重工件的可能性。

　　MAG公司雙主軸龍門加工中心

　　并列式雙主軸車床

　　沈陽(yáng)機(jī)床首臺(tái)并列式雙主軸車床HTC2015dsp的問(wèn)世代表著中國(guó)高端自動(dòng)化產(chǎn)品又一次與國(guó)際水平的接軌案哄。

　　該并列式雙主軸車床釆用平行式的雙主軸結(jié)構(gòu)霜铸，兩套進(jìn)給系統(tǒng)及刀架的配置將兩臺(tái)獨(dú)立的車床合二為一，具有兩臺(tái)機(jī)床的加工能力沐亏。該類產(chǎn)品在汽車及軸承行業(yè)應(yīng)用范圍十分廣泛灌大，特別適用于組線加工，其高效率耸挟、高精度死唇、全自動(dòng)化的加工流程，符合現(xiàn)今機(jī)床產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)卿捎，巿場(chǎng)前景十分廣闊配紫。

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