車削復合加工機床的組合形式

摘 要：介紹了車削復合加工技術的發展現狀，論述當前主流車削復合結構

關鍵詞：柔性制造；車削復合；加工技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.028

世界機床市場正朝著高速、高效、高柔性、智能、環保方向發展。隨著我國綜合實力的迅速攀升，正從制造大國向制造強國邁進，在《中國制造 2025》發展規劃中，強調順應“互聯網+”、一代一路的發展趨勢，重點發展航空航天裝備、高檔數控機床和機器人等 10 大重點領域，提高工藝水平和產品質量，推進智能制造、綠色制造。復合加工和柔性制造技術正是以這種獨特的魅力開始應用于實踐之中。車削復合加工中心是把多種不同的制造工藝，在一臺機床上實現，最突出的優點是大大縮短零件的生產制造周期、提高零件的加工精度，實現在線檢測的功能。現結合我公司車削復合加工中心研發制造情況，對當前主流車削復合的結構做進一步介紹。

1 經濟型車削復合機床

在原有X/Z軸基礎上 ，在主軸上增加一個旋轉的C軸 ，實現銑削功能。在平床身或斜床身數控車上加裝主軸C軸，溜板加裝動力銑主軸，可在一臺設備上實現車、銑、鉆、鏜、攻絲、鉸孔、擴孔等多種加工要求。主要結構特點：在主軸后端加裝剎車盤、液壓制動器，主傳動采用伺服電機、同步帶傳動，橫溜板加裝動力銑頭。主軸有C軸功能：主軸位置可控；具有準停功能，既可實現主軸周向的任意位置控制，又能實現X-C、Z-C聯動。數控車床的加工能力大大增強，除可進行一般車削外還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等加工，且成本較低，在通用型的數控車床上很容易增加以上功能，具有良好的性價比。

2 中高檔車削復合加工中心

車削復合柔性制造單元既能完成車削功能，又能完成銑、鉆、鏜、攻絲、鉸孔、擴孔等功能，還具有雙爪自動上下料、工件的翻轉與自動補償、自動溫控與碰撞保護、大容量的料庫等附加功能，是現代智能加工的典型體現。

2.1 TMC25系列車削中心

TMC25系列車削中心采用先進的模塊化設計，該產品為其中的典型模塊組合方案之一，具有X、Y、Z、W四個直線運動軸和二個C軸回轉軸，能夠完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、鉸孔、擴孔等功能，采用氣、液、電等多種控制技術，是集現代復合加工和智能控制的高端機。主軸采用獨特的內藏式電主軸結構，搭配高分辨率并具有細分功能的編碼器，可實現0.001度的分度控制。為滿足強力銑削的要求，主軸后端安裝了液壓剎車器，作為主軸定位狀態下輔助剎車。當進行強力銑削加工時，可能會產生主軸抖動或精度不良的情況，采用液壓剎車器可有效解決此類問題。該產品榮獲CCMT2010春燕獎。

2.2 TS40車削復合柔性制造單元

TS40車削復合柔性制造單元采用臥式整體床身布局，具有X1、Z1、X2、Z2四個伺服直線軸和C1、C2兩個回轉軸。配置桁架式自動上下料系統，可實現無人值守的自動化生產線。采用正面雙主軸與桁架式機器人融合的設計、制造與檢測技術，實現24小時無人值守作業。主要性能特點是：高剛性三軸聯動桁架式機器人的應用，使得雙主軸、雙刀塔可以單機集成，能夠一次裝夾完成車、鏜等功能，采用對稱布局，結構更加緊湊，縮短了送料時間，適合盤類工件的柔性自動化生產；雙通道數控系統控制，可同時進行零件雙面加工或不同類型零件分別加工；物流傳送自動化，提升能力強，適用范圍廣。該產品榮獲CCMT2014春燕獎。

2.3 VTC2040倒立式車削復合柔性制造單元

VTC2040倒立式車削復合柔性制造單元采用立式整體床身布局，主軸垂直向下，主軸兩側對稱布置兩個刀塔，形成了新型倒立式結構；兩刀塔對稱主軸兩側布局，均可以 X、Z 兩個方向進行運動，亦可同步運動，實現細長軸類零件的加工。主要性能特點是：工業機器人技術與動力刀塔相結合，自動化上下料系統通過刀塔執行，當工件卡爪（在刀塔內）把一個新的零件運送至機床內的同時，另一個卡爪將加工完成的零件取出；鏈式循環傳送帶配置有工件托架，可以在NC工件程序中定義不同的工件高度和直徑。該產品榮獲CCMT2016春燕獎。

3 結語

柔性制造、智能制造已經成為當前高端制造的一個標準，是未來企業發展的新趨勢，車削復合加工中心作為一個柔性制造單元，其卓越的生產能力和更高的加工精度，不斷拓展著我們生產制造的思路，得到了市場和客戶的廣泛認可。國內主流機床廠家紛紛把車銑復合作為產品研發的重點，在產品設計上堅持模塊化、系列化，非常方便快捷的組合來實現用戶的個性化需求；在操作運用上追求智能化、柔性化，實現高可靠性的無人化值守和在線檢測。

作者簡介：劉斌（1983-），男，山東滕州人，本科，工程師，研究方向：數控機床的設計和研究。