机床发展的重要方向

目前，世界上越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工。笔者不久前参观了在美国芝加哥举办的国际制造技术展览会，发现复合加工机床已成为机床发展的一个重要方向。因为复合加工机床突出体现了工件在一次装卡中完成大部分或全部加工工序，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件加工精度，缩短加工周期和节约作业面积的目的。 

　　芝加哥国际制造展展出的几种复合加工机床，基本代表了世界机床今后的发展方向，下面介绍一下这几种复合加工机床。 

　　以车削为基础的复合加工机床 

　　这类机床在卧式车削中心和立式车削中心的基础上集成了铣削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法，成为卧式或立式车铣复合加工机床。具有代表性的有奥地利WFLMillTunTechnologies公司的M65和M60-G；日本MAZAK公司的100Ⅲ、200Ⅲ、300Ⅲ系列，QTN100MS、250MSY、350M系列；德国IN鄄DEX公司的TRAUBTNX65；DMG公司的TWIN65等多种卧式车铣复合加工机床。 

　　奥地利WFLMillTunTechnologies公司在展览会展出的M65卧式车铣复合加工机床具有一定的代表性。该机床总体采用传统卧式车床布局形式，床身采用高刚性的60°斜式床身结构，导轨为特殊设计的大尺寸直线导轨具有高刚性和优良的抗振性。床身左端为车削主轴箱，具备C轴功能。右端为尾座装置。斜式床身上部是车、铣、镗主轴装置，可沿纵向（Z轴）、横向（X轴）、径向（Y轴）进行直线运动和B轴的摆动回转运动。此外，B轴还可以2.5°为单位分度，具有进行旋风车铣粗加工的能力。斜式床身的下部是一个在纵向和横向均可机动控制的中心支架，用于端面和镗内孔加工不能使用尾座装置时支撑工件。而M60-G在此位置是一个双刀盘式的车削回转刀架，在纵（Z1）轴、横向（X1轴）均可参与联动加工。因而该机床具备X、Y、Z、B和C多轴插补联动功能，在无人干预的情况下，进行车削、钻孔、铣削、磨削、枪钻、内外齿加工、车铣、圆弧铣削等加工任务。该机床在主轴箱后面配备一个多达120把刀位的无磨损、免维护盘式刀库取代传统的链式刀库，可存放长达900mm、重达20kg的刀具。换刀位置位于机床左端主轴箱主轴的上方，为减少换刀时车铣主轴往返移动带来的非生产性时间浪费，换刀位置在全纵向行程内编程置于程序库内。机床车铣主轴的下方配置的第二个刀具支撑附件采用独特坚固的燕尾槽结构，可以安装深孔钻刀杆、WFL系列镗刀杆、整体钻头、内型腔加工动力刀具和特殊型面镗刀等远大于标准刀具尺寸的大型刀具。在机床右端主轴上方设有换刀台，可自动存取最多两把，长度可达1550mm、重达150kg的大型刀具。深孔镗刀杆和内型腔加工动力刀具可装载多种加工刀具，可直接由左端刀库取刀，并且可由一独立的机床滑门操作，无需中断加工。对工件内、外圆同时进行加工时，可以达到极高的同轴度，同时又能保证镗孔和铣削表面的位置精度。 

　　以铣削为基础的复合加工机床 

　　这类机床在卧式加工中心和立式加工中心的基础上集成了车削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法成为卧式或立式铣车复合加工机床。如日本MAZAK公司的INTEGREXe-800V/5、e-1550V10卧式铣车复合加工机床，在五轴卧式加工中心的工作台增加回转车削功能，可以在一次装卡下对圆型盘类零件实现车、铣等工序的完全加工。INTE鄄GREXe-500HS立式铣车复合加工机床则在机床左右两端各设一个带卡盘的回转主轴，右端卡盘可在轴向伸缩，可对长轴类零件进行顶卡加工，也可在左右两端同时进行对两个短轴类零件的车、铣等工序的加工工作。 

　　其它复合加工机床 

　　除以上两类较流行的复合加工机床外，在本届展会上还有许多其它类型的复合加工机床，如用于棒料加工的DMG公司的DMC60S、瑞士WILLEMIN公司的W-518MT等。以磨削为基础的和磨头回转式（或可换式）复合加工机床，其他还有将激光加工、冲压、热处理等各种工艺组合而成的复合加工机床。 

　　总之，本届展会上复合加工机床规模较大、品种众多和水平较高，可以看出复合加工机床的发展方兴未艾。未来的复合加工机床将结合数控技术、软件技术、信息技术、可靠性技术的发展，向构件简约化、结构紧凑化、配置模块化和部件商品化方向发展。复合加工机床的性能也会根据用户的加工要求向多样化发展，有为适合于多品种、单件和小批量生产条件的全功能性复合加工机床，也有为适合于提高生产效率、较大批量生产条件的专用的功能适宜的复合加工机床。同时，复合加工技术也在重型、大型机床上有着广泛的开发前景。复合加工是未来机床发展的重要方向。