臥式銑鏜加工中心技術分析與發展前景

李 鑫

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

臥式銑鏜加工中心技術在我國的應用已有幾十年歷史，在該技術加持下生產制造的產品應用范圍更廣，為提高產品精度、質量及性能，臥式銑鏜加工中心技術需在累積以往應用經驗基礎上，立足市場經濟飛速發展大背景，借鑒國內外成功技術研究經驗，整合當前技術研發資源，使該技術更具應用價值，秉持與時俱進精神不斷發展，賦予該技術靈活性、發展性、時效性，達到提高該技術應用價值的目的。然而，當前與臥式銑鏜加工中心技術相關研究成果較少，加之企業數控機床類型、產品制造需求等客觀條件不盡相同，未能形成富有導向性的技術發展體系，這也為本次研究創造條件，基于此為推動臥式銑鏜加工中心技術良性發展，分析該技術發展前景顯得尤為重要。

1 分析臥式銑鏜加工中心技術

當前臥式銑鏜加工中心技術分為五軸加工、落地式加工等形式，本次分析僅圍繞臥式加工形式，確保分析富有針對性、科學性。臺式臥式加工中心技術按照立柱可分為立柱移動式結構、固定式結構，依據主軸箱可將其分為側掛箱、正掛箱，依據主軸形式可劃分為移動式、固定式、主軸加工旋盤式，滑枕移動式、鏜桿移動式是較為常見的移動式主軸。

（1）立柱固定式。將立柱固定于機床上進行布局，工作臺順延Z、X向呈十字運動狀態，Y向為主軸箱運動方向，其中側掛箱、正掛箱是較為常見的主軸箱。

（2）立柱移動式。通常情況下立柱移動式機床床身較大，多為T型結構進行布局，具體可從以下幾個方面進行分析：一是床身T形。該類型機床又稱為刨臺式結構，立柱沿Z向在縱床身上移動，操作臺沿X向在橫床身上移動，常見有側掛箱、正掛箱兩種形式，并沿著Y方向移動；二是床身為倒T形。立柱沿X向在橫床身上移動，工作臺沿Z向在縱床身上移動，側掛箱、正掛箱是較為常見的主軸箱形式，且沿著Y向移動；三是床身為十字形。立柱沿Z、X向呈水平方向移動，立柱上的主軸箱呈Y向運動，同時工作臺呈固定狀態。

圖1 數顯臥式銑鏜床TX6111C/2落地銑

當前我國外臥式加工中心技術多以T字結構機床為主，此類機床加持下的臥室銑鏜加工中心技術較為成熟，基于該操作體系可以同時驅動多個操作臺，這些操作臺通過編程設計可以快速交換，滿足設備綜合運轉需求，提高產品加工制造效率，使各個運動部件得以高效運轉，提高機床切削加工速率，節約產品制造時間。

T字刨臺式結構較多應用在重型、大型機床上，通常配置雙工作臺，可以在加工同時裝夾待加工區工件，提高機床運行效率，該結構還可應用柔性單元，配以自動線形成柔性加工制造系統，提高機床加工綜合效率。

（3）主軸箱正掛箱。主軸箱體可以在門式框架立柱上下移動的結構為主軸箱正掛箱臥式銑鏜加工中心技術，基于正掛箱結構中心為主軸，主軸兩側對稱，在機床運行過程中會產生高溫，溫度會引起結構形變，影響主軸穩定性，使其發生位移，為此主軸箱正掛箱能保證機床穩定，提高機床加工制造精度[1]。

（4）主軸箱側掛箱。側掛箱位于立柱外側，可以在導軌上呈上下運動狀態，通常情況下運用封閉式矩形箱結構，基于該結構具有抗變、抗扭、抗彎等特性，為此該結構可保證機床加工制造過程穩定?；谥鬏S箱固定在立柱側面，在機床運轉狀態結構會升溫，產生熱輻射引起立柱形變，主軸隨即發生位移，降低機床加工制造精度，此結構能承受來自機床的極大切削力，為此屬于精度極高的加工設備。

（5）主軸部分。針對固定式主軸結構，可以從以下幾個方面進行分析：一是機械主軸。通常利用結構緊湊集成主軸結構，伺服電機呈獨立驅動狀態，齒輪有級傳動驅動主軸進行旋轉，主軸宣傳范圍大，滿足機床大扭矩、重切削生產制造需求，并用氣幕保護結構，延長主軸使用壽命，提高加工制造精度；二是電主軸。內藏式電機主軸單元結構較為常見，主軸內有編碼器，在伺服裝置驅動下運轉，運轉速率快、噪聲小、精度高，可應用在結構復雜曲面及薄壁元件加工過程中[2]。

2 分析臥式銑鏜加工中心技術發展前景

（1）高精度。當前我國臥式銑鏜加工中心技術應用較為廣泛且深入，機床結構各異，可以滿足機械市場對元件多樣性的應用需求，在未來怎樣持續提高臥式銑鏜加工中心技術精度，提高元件生產加工質量，成為該技術領域需要思考與解決的重要問題之一，為推動該技術發展，還會契合市場需求，拔高技術推行標準，指導該技術革新優化。

（2）高速度。當前機械主軸運轉最高速度可達8000r/min，機械主軸在各直線坐標上的運轉速度高達60m/min，在數字化技術加持下，有些機床可以根據加工需求調整運轉參數，采用個性化配置，滿足產品加工制造需求，提高元件質量。

（3）重大型化。當前數控機床加工產業正朝著精細化、信息化方向發展，并在軍工、航天、航空、能源等領域予以應用，這對臥式銑鏜加工中心技術的發展來講是機遇亦是挑戰，需通過技術優化，解決重大型工業領域對元件結構、精度、種類的需求問題，例如寧波某公司生產的型號為HTM—160HA設備，工作臺規格為1600mm×1600mm，具有極強承重能力，可以承載約20t的元件，并進行高速度、強力切削加工，為我國大型高精尖設備的研發、推廣、應用夯實技術基石[3]。

4 結語

綜上所述，為提高臥式銑鏜加工中心技術應用質量，技術人員需在充分掌握該技術應用要點及特點基礎上，綜合以往技術研究經驗，借鑒國外成功的技術研究成果，立足當今工業化市場發展實況，推動臥式銑鏜加工中心技術朝著高精度、高速度及重大型化方向發展，達到提高產品加工制造綜合質量的目的。