車銑復合加工技術的發展及教學應用探討

紀申申

摘 要：隨著航空復雜產品的加工效率的越來越高，工作人員也一直都在尋找著更加高效的加工技術，車銑復合加工技術的出現使得一切都成為了可能。在很多的教學過程中教師也更加的注重對學生這方面的指導，很多學校也開設了工程實訓的內容，以培養“卓越工程師”為主要的發展方向，教學的方法主要都是以項目的形式進行的，更加注重了學生的動手操作的能力，使得學生對數控加工技術更加的了解。本文主要從車銑復合加工技術的特點進行分析，闡述了車銑加工技術的主要類型，從而使得該技術在教學實踐活動中應用的更加的廣泛。

關鍵詞：車銑復合加工技術；教學；應用

中圖分類號：TG659文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）07-0171-02

車銑復合加工技術是一種高效的生產技術，它可以對零件進行一次性的裝夾，實現各種不同的工藝，其中包括鉆孔、車削、銑削等等，免去了很多復雜的環節和步驟，不僅能夠節約很多工作的時間而且可以減少在生產過程中的誤差，有效的提高了生產的精度。當今很多學校中都開設了這門課程，主要是鍛煉學生的實際操作的能力，然而所實踐的效果并不是很明顯，還需要結合學生自身的特點去改革，不斷的去提高車銑復合加工技術在教學實踐中的應用。學生通過學習這門課程之后，可以有效的掌握車銑復合加工技術的基本理論知識，并且要安排學生去進行必要的實踐操作，將理論知識變成自身可以實踐的操作技能。

一、車銑復合加工技術的特點及發展

在20世紀末的時候，西方的一些國家就開始了車銑技術的研究。最初它是匯總一些較新的機械加工的方法，之后，奧地利開發出了第一臺車銑加工中心。經過多年的發展之后，車銑復合加工技術也越來越成熟，它包括的內容也越來越廣泛，主要有車削、銑削、插齒及滾齒等內容。車銑復合加工技術的主要的特點是以銑代替車，回旋體零件的切削主要是通過銑刀的旋轉實現的，根據不同的分類標準可以將車銑分為不同的類型，其中按照軸線位置的不同可以將車銑的加工分為正向車銑和軸向車銑。在車銑運動的過程中是一種復合的運動，是通過銑刀和工件的旋轉而形成的，但他們并不是簡單的將兩種運動進行相加。車銑主要負責的是工件的表面加工，在這個過程中，車銑主要的運動過程是靠刀具來完成的，使用這種方法可以快速的完成各種高難度的加工要求。

從以上車銑復合加工技術的特點可以看出來，車銑復合加工技術是一種間斷式的加工方式，比較適合難斷屑的材料，它的主要的特點就是高速。一般情況之下，銑刀的刀口都是經過特殊處理的，經過特殊處理的削力遠遠的大于傳統刀口的削力，能夠完成更加高難度的切削工作，也不會因為受力的不均勻而形成的零件變形的情況。而之所以會產生變形的情況主要是因為在工作的過程中刀具刀口變熱，而車銑復合加工技術采用的是一種絕熱切削的方式，有效的避免了這種情況的發生。在加工的過程中，很多的零件都是經過一次的裝夾完成了大部分的工藝環節，節省了很多的時間，同時也提高了工作的效率，減少了很多的誤差也提高了加工的精度。目前這種技術在機械制造行業發展的速度很快，并且有更加廣闊的發展空間[1]。

二、車銑復合加工的技術類型

首先是車銑復合加工的工藝技術。與傳統的加工技術進行比較，車銑復合加工技術的設備相當于完整的生產線，因此制作設備的過程中一定要考慮到零件的自身特點[2]。車銑復合加工技術中最為鮮明的特點是工序的集中，選擇適合加工的工藝路線可以極大的提高加工的效率和零件的精度。在一些航空葉輪的加工中此類的加工技術具有明顯的優勢，葉輪的毛坯一般情況之下都是采用棒料，傳統葉輪的加工路線一般是利用數控車床削外部的輪廓，然后再進行精細的加工，最后才是鉆孔的工作，采用車銑復合加工技術便可以按照工藝路線一次性的進行自動完成[3]。

其次是車銑復合加工的數控編程技術。車銑復合加工技術的重點內容是數控編程的技術，在實際的生產過程中，如果沒有數控編程技術的支持，一切的工序都不會完成，和傳統的加工程序相比車銑復合加工技術的編程難點主要體現在以下幾個方面：

（1） 工藝的類型比較多，過程比較繁瑣。在進行編程的過程中，不僅要求要進行每一個細小部位的編程，而且還要考慮到各部分連接的編程內容，因此在編程的過程中一定要仔細的考慮，不能忽略每一步的內容，對整體的工藝流程要有一定的認識，直觀的將工作過程中的內容反映出來，以便于后續內容的進行。

（2） 在進行編程的過程中要注意串并行的順序，一旦出現問題就會產生意象不到的后果，在所有零件的加工過程中，都需要使得加工的路線保持一致。

最后車銑復合加工的后置處理技術。與傳統的技術相比較，車銑復合加工技術比較的復雜，同樣的對后置處理的技術提出了更高的要求，其中后置處理技術的難點主要包括以下方面的內容：

（1） 各種工序之間的銜接運動要精確合理。由于在加工的過程中種類比較繁多，因此完成之后要及時準確的對刀具和加工的方式進行必要的切換，并且必須設置合理的進刀退刀的方式，更為重要的是要進行對各零件的位置進行合理的設置，可以有效的避免在換刀的過程中的碰撞，使得加工的過程更加的穩定。

（2） 在進行加工的過程中，需要對工藝的順序和流程進行自動的判定。由于加工的路線比較長，依靠人力去完成的話會非常的浪費時間，最為理想的方法是在后置處理的而過程中對加工的順序進行自動的判定，所以在編程的過程中就必須將該部分的內容加進去[3]。

三、車銑復合加工技術的教學應用

（一） 教學的目的

為了讓學生了解車銑復合加工技術在各個行業中的重要性，在數控專業教學中適當的引入這個內容，可以使學生了解到車銑復合加工中心的結構、原理和特點等等，以及在操作過程中的基本的加工工藝流程。

（二） 教學的內容

在車銑復合加工技術的教學中，由于這部分所涉及的知識比較的多，因此在教學中使學生有所側重的掌握一些主要內容。由于設備比較少，在進行學習的過程中需要將學生分成小組的形式，這樣可以節省很多的時間，并且可以保證教學的質量。在進行編程學習的過程中，首先是讓學生對于一些簡單的零件采用手工編程來進行練習，從而使學生對編程有一定的了解；而對于復雜的零件則采用CAM軟件進行自動編程，并進行后置處理，例如運用UG、CATIA等軟件。在實際加工零件之前采用適合編程內容的仿真軟件進行仿真，在仿真的過程中可以顯示出實時的加工的時間和切削的條件可以減少實際加工中刀具的磨損。

在進行教學的過程中，學生的學習方法發生了變化，這主要源于學習內容的改變，將以前樣式簡單的零件學習內容更換為了以下幾種類型：首先是軸類零件，其次是盤類零件，再是套類的零件最后是其他的種類，學生應該對每一類零件的特點清楚的了解，這樣使在操作過程中更為熟練。

（三） 車銑復合加工教學的重點

在進行車銑復合加工技術學習的過程中，重點的內容主要為加工工藝。與常規的加工設備不相同，車銑復合加工設備是一個小型的生產線。根據各種復雜的零件加工進行工件的定位和工藝路線的設定。在復合加工中的最為鮮明的特點是工序比較的集中，學生在學習的過程中一定要將這部分的內容作為重點。在實踐的教學活動中必須進行加工仿真的模擬工作，由于部件比較的多，而且結構比較的復雜，如果不能及時的進行仿真，極有可能造成工件的損壞，因此仿真就顯得尤為的重要[4]。

四、結束語

綜上所述，通過對車銑復合加工技術的理解和把握可以有效的提高生產制造過程中的產品的質量和減少制造的周期。這種技術在我國的航空和軍工領域的應用中最為廣泛，在以后的發展過程中，該項技術還會更加的成熟，能夠解決更多實際的問題，使得在現實中的應用領域越來越廣泛[5]。

（作者單位：阜陽技師學院）

參考文獻：

[1]劉峰.五軸車銑復合加工功能關鍵技術的研究[D].中國科學院研究生院（沈陽計算技術研究所），2014.

[2]李德珍，李憲凱.五軸車銑復合加工技術的現狀與發展趨勢[J].航空制造技術，2009，12：47-50.

[3]吳寶海，嚴亞南，羅明，張定華.車銑復合加工的關鍵技術與應用前景[J].航空制造技術，2010，19：42-45.

[4]夏煥金，蔡慧慧，韓林，陸忠民.車銑復合加工技術的發展及應用[J].金屬加工（冷加工），2011，21：19-21.

[5]劉虎.基于車銑復合加工中心的曲軸加工工藝技術及理論研究[D].東北大學，2012.