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金切機床復(fù)合化技術(shù)的發(fā)展
閱讀:606 發(fā)布時間:2011-4-6提 供 商 | 滕州市旭力機械制造有限責任公司 | 資料大小 | 0K |
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為了迎接多品種小批量生產(chǎn)、變量變品種時代的到來,在今后激烈的市場競爭中取得勝利,金切機床加工的復(fù)合化技術(shù)成為關(guān)注的焦點。近年來復(fù)合加工機床發(fā)展迅速,把不同加工技術(shù)集中在同一臺機床上,實現(xiàn)*加工是機床技術(shù)發(fā)展的重點之一,也是近年來發(fā)展zui活躍的技術(shù)之一。復(fù)合加工機床的zui突出優(yōu)點是可以大大縮短工件的生產(chǎn)周期、提高工件加工精度。
1.綜 述
1.1 復(fù)合加工機的概念
為了實現(xiàn)復(fù)雜形狀工件的加工,使在一臺機床上能完成復(fù)數(shù)工序和復(fù)數(shù)工種的加工,這樣的機床稱為復(fù)合加工機。就是說,在復(fù)合化機床上可以實現(xiàn)*不同性質(zhì)加工過程的加工。
復(fù)合加工機功能范圍隨著時代變化而變化。有一時期,曾經(jīng)把加工中心稱為復(fù)合加工機。可是,一般的加工中心不能超出某種切削加工范圍。現(xiàn)在的復(fù)合加工機已不是那時的復(fù)合加工機,具有本質(zhì)上差異。現(xiàn)代的復(fù)合加工機是更進一步復(fù)合化的開發(fā),如在車削中心上裝載有回轉(zhuǎn)刀具的銑削功能,在加工中心上有車削功能,zui近又出現(xiàn)了不同原理加工方法的集約如激光加工和切削加工的復(fù)合等,進一步提高機床復(fù)合化程度。
1.2 復(fù)合加工機的發(fā)展
日本復(fù)合加工機開始上市是在上世紀70年代末80年代初。現(xiàn)在的森精機制作所HITEC的前身日立精機株式會社,1979年開發(fā)了51‘C型數(shù)控復(fù)合車床,有銑削主軸和y軸、刀具自動交換裝置、車削主軸分度功能(C軸)構(gòu)成了復(fù)合加工機的原型。1983年,日本YAMAZAKI MAzAK株式會社也開發(fā)了有銑削功能的S乙ANT40ATC型CNC復(fù)合車床,成為今日復(fù)合加工機的基礎(chǔ)。
歐洲zui早出現(xiàn)的復(fù)合加工機原型在意大利和奧地利。意大利Mandelli公司(現(xiàn)下屬于意大利RIELI0集團)開發(fā)的Mandelli 800U型臥式加工中心,除銑削功能外,還具有車削功能,是一臺以銑削為基礎(chǔ)的銑車復(fù)合加工機。奧地利WFL車銑技術(shù)公司在曲軸車銑加工機的基礎(chǔ)上發(fā)展成現(xiàn)在的M系列大型車銑復(fù)合加工機。1995年EMAG公司開發(fā)了倒置型數(shù)控立式車床。在這臺機床上,除主軸具有工件上下料功能的同時,還有工件庫、測量功能,是一臺綜合的生產(chǎn)型復(fù)合加工機。由于是倒置式主軸結(jié)構(gòu),切屑容易排出,適合于干切削,是一臺環(huán)保型機床,引人注目。zui近,使用范圍正在擴大,也可以加工重的工件。
現(xiàn)在已有很多機床制造企業(yè)都開發(fā)了用于復(fù)雜工件加工的復(fù)合加工機,有的可完成從粗加工到精加工的所有加工。
1.3 復(fù)合加工機的種類
1.3.1車削為主型
以車削加工為主的復(fù)合加工機是車削復(fù)合中心。車削復(fù)合中心是以車床為基礎(chǔ)的加工機,除車削用工具外,在刀架上還裝有能銑削加工的回轉(zhuǎn)刀具,可以在圓形工件和棒狀工件上加工溝槽和平面。這類復(fù)合加工機常把夾持工件的主軸做成2個,既可同時對2個工件進行相同的加工,也可通過在2主軸上交替夾持,完成對夾持部位的加工。
現(xiàn)在,加工2個工序以上的工件占車削加工的大多數(shù)。對這些工件進行、高精度加工,有以下3種技術(shù)。
(1)內(nèi)外加工集中化 在機內(nèi)裝有1次加工(外表面)以及2次加工(內(nèi)表面)的各種功能的1次/2次加工機。
(2)加工的復(fù)合化 除車削加工,機內(nèi)還裝有銑削加工、磨削加工等各種功能的工序集中的加工機。
(3)智能化 機內(nèi)具有儲存、運輸、加工一體化、工件識別、工件夾持控制、適應(yīng)控制、信息網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)控技術(shù)的單元加工機。
1.3.2 銑削為主型
(1)加工中心的多軸化 五軸控制,除又、X、Y、Z三軸控制外,為適應(yīng)使刀具姿勢變化,可以使各進給軸回轉(zhuǎn)到特定的角度位置并進行定位的五軸加工機。五軸加工機的使用方法有兩種:①用回轉(zhuǎn)軸分度,使工件相 對于刀具傾斜,在這個狀態(tài)進行三軸控制加工。②同時使所有的控制軸作連續(xù)運動,即五軸聯(lián)動,可以對葉輪等具有外延伸曲面形狀的工件進行加工。五軸聯(lián)動加工機的特點是可以避開切削速度變?yōu)榱愕募庸l件;可以用伸出長度很短的刀具;可以在一次裝夾下加工外延伸曲面形狀的工件等。
六軸控制,用多軸控制銑削類加工機不能模擬復(fù)雜形狀工件加工,而復(fù)合加工可以。例如對有錐度形狀和四角形狀槽類等工件的加工,以前不變換加工工種是無法完成加工的,必須把工件轉(zhuǎn)到電加工機床上加工。可是如采用回轉(zhuǎn)刀具,使刀具一邊作6軸控制運動,一邊作擺動切削加工,就可在一臺機床上完成加工。而且精度、效率也可以提高。如使用非回轉(zhuǎn)刀具,必須控制回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)位置,此時六軸控制是必要的。用六軸控制加工時,采用非回轉(zhuǎn)刀具時,切削速度同等于進給速度,不能進行高速加工;而用回轉(zhuǎn)刀具則能適應(yīng)原不能加工部位和形狀的加工,無需轉(zhuǎn)換工種,僅用切削加工就能一次完成全部加工,效率較高。
(2)加工中心的復(fù)合化 除銑削加工外,還裝載有一個能進行車削的動力回轉(zhuǎn)工作臺。
1.3.3 磨削為主型
磨床的多軸化,原來只在無心磨床上可見,多數(shù)是以裝卸作業(yè)自動化為目的。現(xiàn)在,開發(fā)了在一臺機床上能完成內(nèi)圓、外圓、端面磨削的復(fù)合加工機。例如在歐洲,開發(fā)了綜合螺紋和花鍵磨削功能的復(fù)合加工機。
1.3.4 不同工種加工的復(fù)合化
把多種不同原理的加工類型集約,如切削與磨削、研磨的復(fù)合;用激光功能把加工后熱處理、焊接、切割合并;加工和組裝同時實施等。還有,集中車削和銑削功能,特別是齒輪加工功能等的*的生產(chǎn)型復(fù)合加工機;與激光加工復(fù)合,開發(fā)了裝有磨削功能和激光淬火功能的復(fù)合機床等。在歐洲還開發(fā)了機械銑削功能、激光三維加工功能等集約的復(fù)合加工機。
1.4 復(fù)合加工機優(yōu)點舉例比較
表1列出了日本YAMAZA田MAzAK株式會社、0KUMA株式會社和森精機制作所3個公司使用復(fù)合加工機與采用原方法的效果比較。由表中可知,采用復(fù)合加工機可以大幅度縮短工件制造周期,減少設(shè)備占地面積、降低制造成本。
工件 風力發(fā)電機機殼1 0英寸液壓卡盤本體 紙杯模
項目 原來 MAZAK 效果 原來 0KUMA MacTum 效果 原來 森精機 效果
方法 e410H 方法 350-2SM 方法 MT2000SZ
總工時 44h 6h43m 1/7 400min 85min 約1/5 21天 3h10min l/53
機床臺數(shù) 4 1 1/4 5 1 1/5 4 1 1/4
操作者數(shù) 4人 1人 1/4 2-3人 1人 4人 1人 1/4
工序數(shù) 8 1 1/8 5 1 1/5 6 1 1/6
夾具數(shù) 6 0 - 5 2 2/5 5 0 -
夾具費用 360萬 0 - 180萬日元 60萬日元 1/3 260萬 0 -
工序管理 復(fù)雜 簡便 - 1 1/2-1/3 1/2-l/3 1 1/10 l/10
占地 大 小 - 約66m2 約32m2 約l/2 大 小 約3/8
1.5 復(fù)合加工機的市場前景和今后發(fā)展
(1)市場前景 目前,還沒有對復(fù)合加工機的生產(chǎn)和銷售狀況進行統(tǒng)計的數(shù)據(jù),所以只能采用類推方法來分析,即從數(shù)控系統(tǒng)出廠臺數(shù)的形式不同和數(shù)控系統(tǒng)的控制軸數(shù)來分析。根據(jù)日本機床工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,1992年數(shù)控系統(tǒng)出廠臺數(shù)為35843臺。其中,裝備在復(fù)合加工機上的(4軸以上聯(lián)動控制)為8117臺,占全部的22.6%。而2001年數(shù)控系統(tǒng)出廠臺數(shù)為42899臺。其中,裝備在復(fù)合加工機上的(4軸以上控制)為13143臺,比重為30.1%,比1992年增加了7.5個百分點。雖然不能說13143臺都是具有復(fù)合加工功能的加工機,但是足以說明,與10年前相比,數(shù)控系統(tǒng)多軸化的趨勢在增強。
按參考數(shù)據(jù),日本2001年數(shù)控車床和加工中心合計生產(chǎn)臺數(shù)為31538臺(數(shù)控車床18548臺,加工中心12990臺),2002年是22454臺。由于數(shù)控系統(tǒng)控制不同型式的出廠臺數(shù)與數(shù)控機床生產(chǎn)統(tǒng)計調(diào)查企業(yè)對象和企業(yè)數(shù)不匹配,因而不能進行簡單比較。目前,可以估算,復(fù)合加工機約占數(shù)控車床和加工中心合計生產(chǎn)臺數(shù)的20%。在3—4年后,復(fù)合加工機占數(shù)控車床和加工中心合計生產(chǎn)臺數(shù)的50%—60%是可以想象的。其生產(chǎn)銷售規(guī)模可以與加工中心相匹配,這就是復(fù)合加工機的未來。
(2)今后的方向 zui近,伴隨著復(fù)合加工機需求的增加,大多數(shù)機床制造廠都進入該市場。目前,在數(shù)控車床上增加加工功能的例子很多。歐洲機床制造廠也考慮增加在加工中心上加入車削功能的機床,復(fù)合加工機突然進入激烈的競爭時代。因此,工廠的產(chǎn)品如沒有自己的*之處,就難以在激烈的市場競爭中取得勝利。
今后,復(fù)合加工機不會僅停留在車削和銑削上。從淬火、磨削、壓人到冷壓成形、超聲波加工、激光加工等不同工種將都可能組合到一臺機床上,朝一臺完成型加工機的方向發(fā)展。
2 歐洲復(fù)臺加工機的發(fā)展
zui近,歐洲復(fù)合技術(shù)的發(fā)展是以異質(zhì)技術(shù)的復(fù)合為主流。下面主要介紹德國等歐洲機床制造廠開發(fā)的復(fù)合化技術(shù)。
(1)車削十磨削加工(圖1) Emag公司是倒置式立式車床的*,收購了Reineker公司和Karstens公司磨床制造廠后,集中力量發(fā)展硬車十磨削加工技術(shù)。開發(fā)除進行車削加工外,還可進行銑削、磨削、齒輪加工等的復(fù)合加工機(該廠稱為多功能中心)。面向軸類工件的臥式生產(chǎn)中心也正在商品化。
德國Schaudt Mikrosa BWF公司開發(fā)了STRATOS系列車磨中心,可對齒輪和類似工件的內(nèi)孔、端面、錐面進行硬車和磨削。機床也采用倒置式主軸結(jié)構(gòu),其特點是在床身垂直面上zui多可配置安裝4—5個刀塔和磨頭。系列有小中大3個品種,加工工件zui大回轉(zhuǎn)直徑380mm、寬度(100/150/200)mm,卡盤直徑(125—210/210—260/260—320)mm。
(2)超聲振動切削技術(shù)(圖2) 德國Hermann Sauer公司開發(fā)了全新的超聲振動切削技術(shù),額定激振頻率為20kHz,用于加工硬脆材料。由于切削進給速度大大提高,使切削效率提高到普通切削方法的4—5倍。
圖1 Emag/Reineker VSC250 HDS倒置式立式車磨復(fù)合機
在一臺機床上可進行硬車和磨削加工
Deckel/Mcho/Hermann Sauser
制造的DMS35型超聲波加工機
這項技術(shù)目前在DMS35型和DMS50型超聲波加工機上作為標準配置裝備。DMS35機床的3軸行程為240 mm(1/軸)、340mm(Z軸)和350mm(X軸);而對于DMS50機床的X軸行程為500 mm、電動機功率為1.8/1.3kW,主軸zui高轉(zhuǎn)速為3000r/min(選擇60000√min),zui大進給速度可達到5000mm/min 。
(3)磨削十電加工 德國WALTER公司是生產(chǎn)工具磨床、切削刀具和精密工具測量機的制造廠。該廠新近開發(fā)的Helitronic Power十Diamond型CNC工具磨床是以二變一概念開發(fā)的新品種。在這臺機床上可以實現(xiàn)放電加工十磨削加工,非常適合金剛石工具的高精度加工。該工具磨床有生產(chǎn)型和裝有上料裝置等5個機型,磨削主軸電動機功率可在9—24kW范圍內(nèi)選擇。
(4)銑削十棒料加工(圖3) 德國HERMIE公司是從事銑床、加工中心生產(chǎn)的機床制造廠。該廠的新機型S100M棒料加工中心,與車削中心的區(qū)別是裝備有高剛性的重負荷銑頭,可對棒料工件進行銑削、孔槽加工、攻絲和車削加工。棒料工件回轉(zhuǎn)360。(A軸)、銑頭滑座回轉(zhuǎn)270。(B軸)。加工捧料zui大尺寸為480mm×l 000mm,用5軸控制可實現(xiàn)圓形、角形工件加工。機床配備有可儲備7根棒料的自動上料裝置,可長時間無人值守加工。
圖3 Hermle公司S100M型摔材加工中心,
用五軸控制加工多邊形件
德國DMG集團也開發(fā)了DMC60S棒料加工中心,可對棒料工件進行六面銑削加工。除棒料工件主軸進行360。回轉(zhuǎn)(4軸)、工件主軸座上下移動(Z軸)、銑頭150°擺動(B軸)、X/2,軸移動外,機床還裝有可進行90。回轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)卡具。在加工時,翻轉(zhuǎn)卡具的卡爪處于下方。當銑削加工工序完成后,要用片銑刀切斷棒料時,翻轉(zhuǎn)卡具回轉(zhuǎn)180°,使卡爪轉(zhuǎn)到上方并將工件夾住。工件被切斷后,卡爪反時針回轉(zhuǎn)90°,此時可用銑刀加工工件第六面。此外,機床還配有尾架,以提高被加工工件的剛性。尾架一般處于工件主軸下方,需要時向上移動到與工件主軸同一軸線上,用*將工件頂緊。
瑞士Willemin—Macodel公司開發(fā)的具有棒料上料裝置的W408B五軸棒料加工中心,適于小型工件的六面加工。加工棒料zui大直徑423mm;銑削主軸轉(zhuǎn)速50—30000r/min,銑削主軸擺動范圍—10°~十100°;工件主軸有A軸,分辨率0.001mm;機床采用動柱式結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)六面加工,在工件主軸下方設(shè)有一個翻轉(zhuǎn)夾具,用以夾住被片銑刀切斷的工件,并翻轉(zhuǎn)90°,以便銑削主軸對切斷面進行加工。
(5)多軸自動車床十滾刀切削頭(圖4、圖5) 德國Index Werke公司收購了生產(chǎn)多軸自動車床和單軸自動車床的Truab公司,在立式車床上應(yīng)用并聯(lián)機構(gòu)等新一代技術(shù),其在技術(shù)上的挑戰(zhàn)姿態(tài)受到世界機床界的關(guān)注。
圖4 Indek公司MS32型6軸自動車床
圖5 Indek公司MS32型6軸自動車床裝載的滾削裝置(選件)
Index公司的Multiline MS系列是具有高生產(chǎn)率的多軸自動車床,具有高精度、柔性、快換刀具等性能。由于采用模快化設(shè)計,18中刀架模塊,能適應(yīng)用戶不同需要。
Multiline MS32G總共有6對雙主軸,前面和背面可同時加工。12根主軸由12臺電動機單獨驅(qū)動。為得到*切削速度,均可以進行速度控制。機床上還可裝載滾刀切削模快(選用)。機床主軸zui高轉(zhuǎn)速6300r/min,刀具滑板J/2軸行程68mnJl60 mm,主軸相對移動量240mm,加工zui大棒料直徑32mm。
(6)珩磨十激光加工(圖6) 德國Gehring公司于上世紀80年代中開始專注于珩磨技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在,它的用戶主要在汽車制造行業(yè),約占其銷售總量的75%。該公司的技術(shù)是激光珩磨(成為激光強化)。它把激光器(60W/N/d.YAG)裝在珩磨機上,用激光對缸體珩磨內(nèi)壁表面進行強化加工,并強制形成潤滑油腔。可以預(yù)料,這種激光珩磨加工技術(shù)將會在汽車等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。
圖6 Gehring公司獨自開發(fā)的激光頭(YGA/60W),
用激光在缸體內(nèi)表面形成潤滑油油腔
3 日本復(fù)臺加工機的發(fā)展
日本的復(fù)合加工機主要是以車床為基礎(chǔ)而發(fā)展的車銑復(fù)合中心。主要代表產(chǎn)品是YAMAzAKI MAZAK株式會社的INTEGREX系列車銑復(fù)合中心,并在實際生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用,取得了可觀的效益。此后0KUMA銑床株式會社和森精機制作所也開發(fā)了車銑復(fù)合中心。2l世紀初,YAMAzAKI MAzAK株式會社又開發(fā)了復(fù)合化程度更高的INTEGREX e系列復(fù)合加工機。現(xiàn)將日本復(fù)合加工機發(fā)展情況介紹于下。
3.1 工序*集中方式
0KUMA株式會社的MACTURN 250/350系列車銑中心,采用對置主軸結(jié)構(gòu),9軸控制,可進行外徑車削、傾斜面加工、滾齒加工、凸輪和偏心等加工。由于工序高度集中,因此可大幅度縮短工件加工周期,提高加工精度。
YAMAZAKI MAZAK株式會社的e—1060V/6銑車中心是以五軸臥式加工中心為基礎(chǔ)開發(fā)的復(fù)合加工機。其zui大特點是可實現(xiàn)大的y軸行程(1060 mm)和具有2700kg工件的承載能力。e—410H—S和e—650H車銑中心是車床與加工中心的集合,采用動柱結(jié)構(gòu),也具有大的y軸行程,銑頭(B軸)擺角可達240。。根據(jù)需要還可配置長錘桿、激光淬火功能和磨削主軸,大大擴大了加工范圍。
森精機制作所的MT—2500車銑中心是車床和五軸加工中心的復(fù)合,左右對置兩個車削主軸,在車削主軸中心線上下有兩個刀座,為雙主軸雙刀臺結(jié)構(gòu)。上刀座(刀具主軸)除具有X、I/、Z三軸直線運動外,還可以繞y軸作JZ平面回轉(zhuǎn)(B軸功能)。上刀座裝備ATC功能。下刀座可以沿X、I/軸移動,是塔式刀座。
CITIZEN精機也按照在一臺機床上完成工件所有工序加工的理念,投入了CINCOM系列機床生產(chǎn)。CINCoM M32—5是雙主軸、3刀臺、10軸混合控制的多軸多系統(tǒng)機床,可進行高功能、高生產(chǎn)率加工。
中村留精密工業(yè)的SuPerNTJ復(fù)合加工機,是在原有4軸車床的上側(cè)刀塔加裝了回轉(zhuǎn)軸(B軸)發(fā)展起來的。其zui大特點是一個橫向刀架可以進行徑向、端面方向和斜方向加工。以前的機床,端面方向的加工用直線型刀架,角度于LA口工是必須用角度型刀架。對于SuperNTJ,因為有回轉(zhuǎn)軸,上述這些刀架可以不要,所以,工序集中容易、刀具費用減少。還有,因裝載大功率的銑削電動機,故可進行銑削加工。這樣,更擴大了加工范圍。
3.2 使用為主體的模式化方法
潼澤鐵工所的TMM250是根據(jù)不同需求環(huán)境,確立各種完結(jié)型加工單元的,把復(fù)合加工機模式化,通過部件的組合,以短的交貨期適應(yīng)各種各樣用戶需要的機型。模式1為復(fù)合多系統(tǒng)車床,模式3為加強銑加工主軸型的復(fù)合加工機。TMM—250模式1,標準配置是2個主軸,左側(cè)主軸配22kW主軸電動機,10英寸卡盤;右側(cè)主軸配18.5kW主軸電動機,10英寸/8英寸卡盤。
森精機HITEC的SUPER HICELl250是用工序集中實現(xiàn)*加工的5軸(X、Y、Z、B、C)機床,副主軸也有C/Z刀臺,0.00l°分度(軸B)(選件)。
STAR精密的ECAS20,以復(fù)雜形狀速成為理念,從機械、控制兩方面達到率加工。采用混合系統(tǒng)和相對的刀臺,以快速、容易地實現(xiàn)復(fù)雜工件的加工。在所有的面都裝有回轉(zhuǎn)刀具刀臺,可以正反兩用。機床追求提高操作性、作業(yè)性和生產(chǎn)率。
高松機械工業(yè)的XY—120,Y軸行程擴大到±30mm,兩個主軸間距離擴大為100mm,加工范圍大幅度擴大。12角刀塔都可裝回轉(zhuǎn)刀具,副主軸也設(shè)有Cs分度控制功能,可以實現(xiàn)內(nèi)外面的*加工。設(shè)有選用的VDI刀塔,縮短了工序作業(yè)時間。
MIYAN0的BNJ—34S,左右有兩組主軸和刀塔,可*獨立地進行內(nèi)外面同時加工。僅在副刀塔分度時,為避免干涉,副主軸必須左右移動。與一般的2個主軸、1個刀塔的機床相比,加工時間zui大可縮短40%。
大限豐和機械的VTM—80YB,追求復(fù)雜工件立式車削加工的合理化。大工件、復(fù)雜形狀工件采用APC方式(工作臺自動交換系統(tǒng))。由于有B、C軸回轉(zhuǎn),可用同一個刀具進行立、臥加工和斜孔加工,可以縮短加工時間和大幅度削減夾具費用。機床采用兩面定位的刀柄,能適應(yīng)重切削。
0—M制作所的0mega 60YB在X、Y、Z、C軸的基礎(chǔ)上,附加了刀具主軸的回轉(zhuǎn)分度功能(6軸),成為五軸控制機,可以加工復(fù)雜形狀的曲面,達到加工工序的高度集中化。由于工序集中,縮短了總的工序時間和消除了由于工件裝卸誤差引起的精度下降。可以進行各種加工(凹槽、孔、螺紋、內(nèi)表面臺肩和T型槽)。由于各軸、APC的高速化,縮短了輔助時間。
本間金屬工業(yè)的STAC—25MF,在原有的車削中心的X、2、C軸的基礎(chǔ)上附加了Y軸(工作臺前后進給定位),還裝備有剛性好的角度頭附件。因此,兼?zhèn)溆辛ⅰ⑴P加工中心的功能,在多品種小批量生產(chǎn)中能發(fā)揮其作用。在一臺機床上,從車削加工到多面、五面加工的銑削、鉆孔、攻絲和錘孔能一次裝卡完成。
3.3 磨臺自動回轉(zhuǎn)方式
磨削加工復(fù)合化機床有豐田工機的GU4—100R,由于磨臺能自動回轉(zhuǎn),在一次裝卡下,可完成外圓、內(nèi)圓和端面磨削,內(nèi)外圓的同軸度可達0.15μm,圓度可達0.2μm。它用大直徑的斜角砂輪加工外徑和端面;用大直徑直砂輪加工圓柱面。
NAGSINTEGREX的超精密成形平面齒輪加工機,是以超精密平面磨床為基礎(chǔ),裝載了超精密分度盤(±l/1000)、內(nèi)齒磨削裝置、平面磨削機臺、超精密回轉(zhuǎn)工作臺,可以進行外、內(nèi)齒的超精密加工、超高精度平面加工、超精密鏡面加工。
現(xiàn)在的復(fù)合機加工方法包括切除加工和熱處理。切除加工有車削、銑削、齒輪滾削、鉆削、攻絲、錘孔、旋銑等切削加工和磨削加工。熱處理,目前僅在部分機床上配備了激光淬火功能。今后,用YAG激光焊接和用C02激光作切除加工在提高精度等方面將會發(fā)揮積極作用,與機械切除加工等有機地融合,定會出現(xiàn)新的復(fù)合化的結(jié)合。
4 我國復(fù)合加工機發(fā)展
我國復(fù)合加工機剛剛起步,主要是車銑復(fù)合加工機。*復(fù)合加工機出現(xiàn)在2001年中國機床展上,是由沈陽機床股份有限公司與德國MAX MULLER公司合作生產(chǎn)的車銑復(fù)合中心。刀庫為盤形刀庫、16個刀位,在機床右側(cè),采用無機械手換刀。2003年中國機床展上,沈陽機床股份有限公司展出了多臺自行開發(fā)的車銑復(fù)合中心,有SSCK 40—5車銑復(fù)合中心、SSCK 80—5/2000車銑復(fù)合中心、CX6154車銑復(fù)合中心和SSK—U6035復(fù)合車銑中心。其中SSCK 80—5/2000車銑復(fù)合中心,zui大加工直徑¢800mm,加工軸類工件zui大直徑¢600 mm,加工長度2000mm,Y軸行程十200~—150mm,B軸擺動范圍180°,工件主軸轉(zhuǎn)速2800r/min,主軸功率37kW,銑削主軸轉(zhuǎn)速4000r/min,主軸功率22kW,X、Y、Z、C、B五軸控制。江蘇多棱數(shù)控機床股份有限公司展出了自行開發(fā)的CXH7525車銑復(fù)合中心,是車床和加工中心的組合。采用動柱式結(jié)構(gòu),有大行程的Y軸,為拋620mm,zui大加工直徑¢500mm,加工長度lO00mm,銑頭擺動范圍240°,可實現(xiàn)4—5軸聯(lián)動。
雖然,我國復(fù)合加工機發(fā)展起步較晚,但是早已在實際生產(chǎn)上使用復(fù)合加工機。在上海汽車齒輪廠,使用了進口的德國EMAG公司的VSC250 HDS型車磨復(fù)合加工機和瑞士Reishauer公司的RZF蝸桿砂輪齒輪磨削十珩磨復(fù)合加工機。在曲軸加工和凸輪軸加工、以及科研、新產(chǎn)品制造上也已使用了不少進口的車銑復(fù)合加工機,如日本MAZAK公司INTEGREX系列車銑中心、德國INDEX公司的車銑復(fù)合中心、奧地利WFL銑車技術(shù)公司的車銑中心等等。
5 結(jié)束語
復(fù)合加工技術(shù)的發(fā)展將會給今后的生產(chǎn)帶來革命性的巨變。工廠的生產(chǎn)的模式、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)的管理將發(fā)生變化。預(yù)示著一個*加工時代即將到來,即在一臺機床上從毛坯直接加工成工件成品,送入組裝、總裝進行裝配,實現(xiàn)沒有在制品、沒有半成品、沒有成品庫的真正精益生產(chǎn)。