车铣复合加工中心系列技术方案
车铣复合加工中心的加工方法
车铣复合加工中心的加工方法
车铣复合加工中心是一种兼具车床和铣床功能的复合加工设备，可以在一次夹紧中完成车削和铣削加工工艺。
车铣复合加工中心的加工方法主要包括以下几种：
1. 车削工艺：利用车床的主轴进行车刀的转动，将工件固定在主轴上并进行旋转，使用车刀对工件进行切削加工。
车削可以进行外圆面、内圆面、倒圆面等加工。
2. 铣削工艺：利用铣床的主轴进行铣刀的转动，将工件夹持在工作台上并进行运动，使用铣刀对工件进行切削加工。
铣削可以进行平面铣削、开槽、挖槽、拉槽等加工。
3. 车铣复合工艺：车铣复合加工中心可以同时进行车削和铣削工艺，使得工件能够在同一次夹紧中完成多种加工操作。
可以通过设置车刀和铣刀的参数、工艺路线等来实现车铣复合加工。
4. 自动换刀：车铣复合加工中心配备有自动换刀系统，可以根据加工工艺的需要，自动更换不同类型的车刀和铣刀，实现多种加工工艺的平稳过渡。
5. 数控控制：车铣复合加工中心采用数控系统进行控制，可以实现工艺参数的精确调节和加工工艺的优化，提高加工效率和加工精度。
综上所述，车铣复合加工中心的加工方法包括车削、铣削、车
铣复合工艺、自动换刀和数控控制等多种方式，可以满足不同工件的加工需求。
车铣复合加工中心的加工方法
1 序言车铣复合加工机床通过一次装夹零件完成多种加工工序。
车铣复合是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在几何精度、已加工表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削加工方法。
车铣复合加工不是简单地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和技术。
本文以西门子828D系统为例，介绍西门子车铣复合的编程方法。
2 数控系统的优势828D提供了很实用的人机对话式编程，加工零件程序无需记忆大量G代码，还有各种转换功能，用相应的转换指令就能很方便高效地编程。
在大部分车床结构中均没有实际Y 轴，若在配置有动力铣头的车床中进行铣削加工，通过车削主轴进行运动补偿才能三维加工。
但是手工去计算主主轴角度与X、Z 轴的位置关系难度较大，而西门子数控系统正适用于这种需求。
进行圆周铣削加工时使用“TRACYL(d)”进行柱面转换，系统会自动生成一个虚拟的Y轴，需要注意的是此时深度方向即为刀具轴X；进行端面铣削加工时使用“TRANSMIT”端面转换，系统会自动生成一个虚拟的Y 轴。
以下为柱面和端面车铣的常用指令。
SETMS(n)；n表示切换为主主轴的主轴轴号SETMS；主主轴复位DIAMON；直径编程打开TRANSMIT；端面转换开始TRACYL(d)；柱面转换开始，其中参数d的值为圆柱工件直径TRAFOOF；转换结束3 车铣复合编程方法3.1 使用TRACYL柱面转换加工柱面铣削类零件销轴通过车铣复合机床TRACYL柱面转换加工销轴，首先运用西门子人机对话模块把零件外圆和螺纹加工完成，然后加工螺纹端的对穿孔，再铣削零件根部扁方，最后在扁方处雕刻字母。
成品销轴如图1所示。
图1 成品销轴销轴外圆和螺纹车削界面如图2所示，使用的是西门子系统的模块编程。
图2 销轴外圆和螺纹车削界面外圆和螺纹加工完成后，第一步需要在销轴的螺纹部分钻两个对穿孔。
车铣复合高效加工薄壁零件
车铣复合高效加工薄壁零件“工欲善其事、必先利其器”，随着装备制造技术的日益发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比传统的单刀架数控机床，车铣复合中心凭借双刀架、双主轴的结构优势，通过双刀架同时切削加工，能够提高加工效率、保证产品质量。
下文将以加工零件A 为例，阐述如何使用车铣复合中心高效加工薄壁零件。
零件A的加工特性：◆易变形：零件A为环形零件，单边只有18mm，该零件的毛坯为板材弯曲后焊接成形，从结构和毛坯工艺上分析，该零件在加工过程中易产生变形；◆难加工：该零件的材料为10#钢，因材料很软，在加工过程中不易断屑；◆精度高：该零件的技术要求主要有：内孔相对于外圆的跳动为0.08mm，外圆公差为0.097mm，内孔公差为0.063mm。
零件A的加工工艺和加工结果◆设备简介：EMCO公司的HT690是一台典型的车铣复合中心，该设备具有两套完全独立的主轴系统，上下刀架可分别对主副轴进行加工、上下刀架通过配置动力刀座可用于铣加工、两套主轴之间可以实现工件的自动对接。
图1：设备结构◆工艺过程和结果：在工艺试验中尝试了主副轴均采用卡爪装夹的方法，试验结果内孔变形量0.1～0.2mm，尺寸全部超差。
最终实施的工艺方案是：主轴端采用标准六爪内撑、副轴端采用法兰盘夹具装夹。
从加工结果看，10个零件的内孔变形全部合格，由此可以得出下述结论：副轴端用法兰盘装夹零件的工艺方法是可行的。
◆工艺总结：⑴主轴端采用标准六爪内撑，车削后的外圆变形在0.08～0.1mm之间，该类型的卡爪可沿圆弧方向作微量摆动，这样就与毛坯有了足够长的接触面积，在毛坯变形大的情况下也可以保证主轴端零件的变形量；⑵零件变形主要由三种因素引起：夹变形、前道加工变形、焊疤影响；副轴端采用卡爪装夹的方法只能完全反映零件的变形，无法减小前道工序带来的变形；⑶副轴端采用法兰盘式车夹具，即通过端面螺孔对零件进行夹紧。
该方法使零件仅轴向受力，可消除夹变形影响、减小前道变形和焊疤变形对零件最终变形的影响；⑷对于零件A这样的软质零件，内孔与端面在夹紧过程中相互影响非常明显：手工装夹时，如果前道加工的端面平面度不好或者零件端面与夹具端面贴合不好，都会使端面不平度间接反映到工件的变形上；⑸该设备通过主副轴之间的自动对接，可减少一次装夹时间；自动对接时，副轴带动夹具向主轴移动，直至夹具端面与磁轭端面完全贴合、副轴才会停止移动。
车铣复合加工中心毕业设计方案
广泛应用于航空航天、汽车制造 、模具制造、能源装备等领域， 适用于复杂零件的高效、高精度 加工。
车铣复合加工中心的发展趋势
高速化
随着切削速度的提高，车铣复合加工 中心将向更高速度、更高效率的方向 发展。
智能化
采用环保材料、节能技术等措施，降 低车铣复合加工中心的能耗和排放， 实现绿色制造。
高精度化
关键技术与创新点
关键技术
重点解决车铣复合加工中心在高速、高精度加工过程中的关 键技术问题，如热误差补偿、动态性能优化、高精度传动等 。
创新点
提出具有自主知识产权的创新性设计，如新型主轴结构、高 性能直线电机驱动技术等，提升车铣复合加工中心的加工效 率和精度。
04
机械系统设计
主轴箱设计
主轴结构
采用高性能电主轴，具有高转速、高精度和低振动等特点。
设计目标与要求
设计要求 实现多轴联动控制，提高加工精度和效率。
优化机床结构，降低振动和噪音。
设计目标与要求
01
选用高性能切削刀具， 提高切削效率。
02
集成自动化上下料系统 ，提高生产效率。
03
完善安全防护措施，确 保操作安全。
设计流程与步骤
需求分析
明确设计任务和目标，收集相关资料，进行 需求分析。
随着制造技术的不断进步，车铣复合 加工中心的加工精度将不断提高，满 足更高精度的加工需求。
绿色化
引入人工智能、大数据等先进技术， 实现车铣复合加工中心的智能化、自 动化生产。
03
毕业设计方案总体设计
设计思路与方案选择
设计思路
基于车铣复合加工中心的加工需求， 结合现有技术和资源条件，提出一种 高效、高精度、高稳定性的设计方案 。
高档数控机床技术：龙门式车铣复合加工中心
高档数控机床技术：龙门式车铣复合加工中心简介高档数控机床技术：龙门式车铣复合加工中心但是，在深孔内径部的车削加工中，为了尽可能开阔加工对象，换言之，为了加工比较狭窄的内径部，牺牲一些刚性来抑制滑枕轴的截面尺寸。
也可以扩大滑枕轴的截面尺寸不牺牲刚性，但出现对可加工的工件的限制过大的致命缺陷。
为了解决这些问题，公开有废除内径深孔加工专用的滑枕轴，在主轴头安装内径车削用附件，从而无需牺牲刚性，也能够确保从主轴头突出的长度的方法。
但是，即使准备了具有一定程度的突出长度的附件，对于深度在该长度以上的工件，主轴头还是受到工件的孔入口的干扰，工具刀尖无法达到加工部，无法进行加工。
为了避免这样的干扰，需要进一步延长附件的突出量，或者延长安装在附件上的车削工具的突出量。
但是，不管哪种做法均降低针对切削抵抗的刚性。
一种安装在具有B轴控制的复合加工机的主轴头，能够进行比附件的突出量更深孔的内径加工的内径车削附件。
机床包括：安装工件并绕垂直轴旋转的工作台；位于该工作台的上方，绕水平轴旋转自如的主轴头；内置于该主轴头中，装卸自如地安装工具并绕工具轴旋转的主轴；以及，通过专用的夹具机构装卸自如地安装于主轴头的附件。
并且，附件包括：附件座，具有向主轴头安装的安装部；躯体，固定在附件座的下部；以及，车刀架，安装在该躯体的下部，车刀架具有能够装卸自如地安装车削工具的工具安装面，能够变更工具安装角度，工具安装角度是安装附件时与主轴的轴心正交的平面与工具安装面构成的角度(下面，称为工具安装角度)。
工具安装角度不同的多个车刀架，可以通过交换车刀架来变更工具安装角度。
主轴头的旋转轴定位角度定位在所述主轴的轴心和垂直线构成的角度(β1 )与所述工具安装角度(β2 )大致相同的角度，从而进行车削加工。
机床1具有床10，床10的较长方向的中央部立设有门形柱状物20。
横梁30以可在作为垂直轴的W轴方向自由升降的方式安装在柱状物20。
横梁30上搭载沿作为水平方向的轴的Y轴移动的鞍座40，滑枕50安装在鞍座40上。
车铣复合加工中心的加工方法
车铣复合加工中心的加工方法车铣复合加工中心是一种先进的数控机床，具有高效、精准和灵活等特点。
在车铣复合加工中心中，可以同时进行车削和铣削等多种加工操作，从而大大提高了加工效率和加工质量。
本文将就车铣复合加工中心的加工方法进行详细介绍。
车铣复合加工中心采用的是数控技术。
通过预先编写好的加工程序，可以实现对工件进行自动化加工。
操作人员只需输入相关参数，机床就能按照要求进行加工操作，大大提高了生产效率和加工精度。
车铣复合加工中心可以同时进行车削和铣削等多种加工操作。
在车削过程中，机床主轴旋转，刀具沿着工件轴向进行切削，从而实现对工件外表面的加工。
而在铣削过程中，机床主轴不仅旋转，还进行了横向移动，刀具在工件表面上进行切削，从而实现对工件表面的加工。
通过同时进行车削和铣削等多种加工操作，可以大大提高加工效率，减少加工时间。
车铣复合加工中心还具有灵活性。
在加工过程中，可以根据实际需要对加工程序进行调整，从而实现不同形状、尺寸和精度要求的工件加工。
同时，车铣复合加工中心还可以根据不同的加工要求，选择合适的刀具和加工参数，从而实现对不同材料的加工操作。
在车铣复合加工中心的加工过程中，首先需要进行工件装夹。
通过合理选择夹具和装夹方式，保证工件在加工过程中的稳定性和精确度。
然后，操作人员需要根据加工要求进行刀具的选择和装夹。
不同的加工操作需要使用不同类型和规格的刀具，如车刀、铣刀、钻头等。
在装夹刀具时，需要注意刀具的固定牢固，以免在加工过程中发生脱落等意外情况。
接下来，操作人员需要进行加工参数的设置。
加工参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。
这些参数的设置直接影响到加工过程中的切削效果和加工质量。
一般来说，切削速度越高，加工效率越高，但切削质量可能会下降；进给速度越高，加工效率越高，但工具磨损也会加快。
因此，操作人员需要根据具体情况进行合理的参数设置。
在加工过程中，操作人员还需要根据实际情况进行切削润滑和冷却。
CX60数控铣车复合齿轮加工机床简要技术说明及主要技术性能指标
一、铣车复合加工技术，就是在一台加工设备上同时进行车削、铣削、镗孔，甚至插齿、滚齿等多种加工，实现“一次装夹、全部完工”的加工过程，实现工序的集约化，本项目拟开发的数控铣车多功能复合机床，是一种集车削、铣削、制齿等工序于一体的全新结构多功能复合加工专用机床。
二、机床设计有两个伺服旋转轴——车削和铣削两个即可高速旋转又可定位分度的主轴，X、Z两个直线伺服进给轴，铣削轴下端设有回转台，可以根据加工需要任意调整刀具的加工角度。
通过两个伺服主轴的相对旋转运动和X、Z两个伺服进给轴相互插补运动实现多种复杂零部件的加工。
（1）铣削主轴与车削主轴平行，铣削主轴装刀盘，双主轴定比旋转（电子挂轮），可实现用展成法完成各类多边形和端部槽的车削加工；（2）铣削主轴与车削主轴平行，镶嵌硬质合金刀片的刀杆，双主轴定比旋转（电子挂轮），可实现用展成法完成各类端面齿、内外齿和各种曲面多棱体的车铣削加工；（3）铣削主轴与车削主轴平行，且铣削主轴静止锁定，车削主轴旋转时，铣削主轴上的刀盘上的刀具通过定位可完成外圆和端面的车削加工。
（4）铣削主轴与车削主轴平行，且车削主轴定位静止锁定，铣削刀盘旋转时，铣削主轴上的刀盘可完成外圆的弦分平直面和端面及锥面等分的铣削加工。
三、产品主要创新点1、展成法旋风铣多棱体、面加工工艺及机床结构；2、超硬材料刀片硬切削(以切带磨)加工工艺及机床结构；3、数控技术与展成法结合加工内外齿类和端面齿类零部件加工工艺及机床结构；4、具有双主轴定比（同步）技术、两个伺服旋转轴，两个直线伺服进给轴、车铣齿多种工艺复合、以旋风铣为主的卧式数控复合加工机床。
.推广应用前景与措施该产品广泛应用于中小型高精度零部件加工，内齿轮、外齿轮和内外同心齿轮等复杂齿轮类零件加工（包括轿车用齿轮，加工精度高达到5-6级）；高精度轴类多边形加工；高精度花型联轴器的加工；高精度端齿盘的加工；高精度异形工具的加工以及其它一些要求高、形状复杂的工件加工。
大型卧式车铣复合加工中心技术
大型卧式车铣复合加工中心技术近年来，随着我国水利、船舶、发电、矿山、机车等大重型企业的迅猛发展，使之重要的大型零部件的配套问题更显突出。
而这些大型零件在某种程度上，毛坯及加工完全依赖进口，限制了产业的发展。
因此国内急需开发一些适合这类零部件加工的设备。
这一类零件的加工具有的共同点是：零件细长轴、重量大、工序多、工时长，国内多采用多种刀具、多台设备分序完成；也有在精加工序上配进口车铣中心完成的。
总体显现效率低，且受进口设备价格高的制约。
国外卧式车铣复合加工中心机床开发及应用的时间比较早，技术相对成熟，如奥地利的WFL公司、德国的尼尔森公司等。
其车铣中心均配单一刀架，旋转刀具和车削刀具安装在同一位置，动力轴悬伸长，刚性低。
下面针对大重型企业需求的重要的大型长轴类零件的配套加工问题，推出一款近年研制的卧式车铣复合加工中心。
大型零件加工工艺分析1. 典型零件以船舶行业船用曲轴为例（见图1）：材料多为铸铁或锻钢, 毛坯余量多达20～30mm，且不均匀、硬度高。
外形为长轴带多处曲柄，由于曲柄的回转轴即连杆颈和主轴颈不同心，曲柄绕主轴颈的回转直径大，曲柄轮廓为多段不同心圆弧组成，曲轴的两端面又有很深的油孔，曲柄上还有角度不规则的斜油孔等等，因此需要高刚性、可适合粗精加工的大规格的复合车铣加工中心完成。
图12. 未采用卧式车铣复合加工中心前曲轴加工工艺某柴油机厂家加工方案主要是采用多工序，多台设备来完成的：首先是采用镗床打中心孔，平端面；然后将加工后的零件移到专用双主轴箱车床上，粗、精车主轴颈及曲柄外侧面；之后调整两主轴箱上的专用卡具，将连杆颈移到机床主轴的回转直径上，进行工件定位、找正和夹紧，对连杆颈及曲柄内侧面进行粗、精加工，再上落地铣床上粗、精平衡重面；最后将工件在钻床上完成斜油孔、直油孔及两端深孔的加工。
这种加工方案车削是在普通卧车上完成，效率低，调整费时，当工件的冲程大时卡具就无法满足加工需求，多工序亦影响工件的加工精度。
WFL车铣复合加工中心后处理开发技术
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多任务车铣复合加工CAM解决方案后置处理系统
数字技术与机械加工工艺装备多任务车铣复合加工CAM 解决方案后置处理系统周 义(思美创(北京)科技有限公司,北京100101)近年来多任务加工(M ulti-T ask M achining,MT M)机床或称复合加工机床在国内的各种机床展览上占据显著的位置,其1次装夹,可完成全部或大部分加工工序,提高了工件加工精度、加工周期缩短、节约作业面积,使其成为产品加工的发展方向。
随着数控车床和五轴加工中心等技术的持续发展,复合加工机床的刀具系统也从早期的固定刀具位数的旋转刀塔发展到如今的五轴加工(带B 轴)和自动换刀精密结合的新阶段,从而极大的扩展了其应用范围。
这对此类机床的N C 程序的编制带来了更大的挑战。
目前在国内,复合加工机床的NC 程序编制主要依靠机床控制系统自带的辅助编程功能和手工编程相结合,而随着此类机床向更复杂的五轴联动等方向发展,非独立CAM 解决方案的NC 程序编制方式面临极大的挑战。
就成熟的CAM (Computer -aided manufacturing)解决方案而言,Cimatron 集团旗下复合加工旗舰产品GibbsCA M 即为此领域的佼佼者。
本文集中阐述GibbsCAM 如何响应复合加工机床的特殊复杂配置,从而使得其后置处理系统能完整的反馈此类机床的各种加工需求。
GibbsCAM 针对复合加工机床的后置处理系统由三部分组成:机床定义文件(M achine Defini tion Documents,MDD),虚拟机床宏定义(Virtual Machine Macro,V MM )及后置处理程序(GibbsCAM Compost)。
1 机床定义文件(M achine Definition Docu ments,MDD)图1 G ibbsCA M 机床定义文件(M DD)界面GibbsCAM 机床定义文件根据机床类型(如三轴、四轴、五轴铣削,车削、车铣复合及M TM )定义机床的各种结构及配置参数,如机床方位形式(立式/卧式),更多的钻孔循环定义、适用的冷却方式定义、原点位置、换刀位置以及对应的刀具系统,工作台或主轴系统等机床子系统相关参数配置。
车铣复合中心
车铣复合中心技术方案1 设备要求及主要规格参数：1.1 机床设计制造应符合ISO国际标准。
1.2 机床所有零、部件和各种仪表的计量单位应全部采用国际单位（SI）标准。
1.3 机床主要规格参数：1.3.1 过床身最大回转直径：≥Φ570mm* 1.3.2 最大车削直径：≥Φ220mm1.3.3 最大车削长度：≥560mm* 1.3.4 X/Y/Z轴行程：X轴≥170mm、Y轴≥105mm(+55/-50)、Z轴≥560mm1.3.5 快移速度：X轴≥20m/min、Z轴≥24m/min* 1.3.6 主轴须具有C轴功能，且配有恒温冷却控制装置,转速: ≥4000rpm* 1.3.7 X/Z轴定位精度:≤0.010mm ,重复定位精度:≤0.005mm1.3.9 主轴棒料通过能力≥Φ51mm. 主轴接口：ASA 5”（或优于）。
配有8”三爪动力卡盘（或优于）。
1.3.10 主轴功率：≥11kw 主轴扭矩：≥80Nm(100%连续)* 1.3.11 主轴径向跳动：≤0.005mm 轴向跳动：≤0.005mm1.3.12 加工淬火钢零件，工件状态：材料：40Cr；硬度：HRC50；要求加工表面粗糙度：Ra≤0.4；圆度：≤0.005mm1.3.13 配有12刀位动力刀塔。
刀塔应具有双向就近换刀功能。
1.3.14 机床应配备全行程可编程整体尾座。
1.3.15 机床带有独立的导轨润滑系统或导轨润滑废油回收装置。
1.3.16 机床带有液压工作站，能控制：对工件的夹紧、对主轴的液压制动、对刀塔的举起、锁定及尾座对工件的顶紧（顶紧力可调）。
1.4 控制系统：* 1.4.1 要求配备CNC FANUC 31i-T数控系统（或优于），中文操作面板。
1.4.3 宏指令编程。
1.4.4 动态加工图形显示，32对刀具补偿文档，自诊断功能。
1.4.5 具有安全换刀子程序。
1.4.6 配置内部以太网接口,标准232接口和ATA扩展卡插槽。
基于车铣复合加工中心的曲轴加工工艺技术
《装备维修技术》2021年第13期基于车铣复合加工中心的曲轴加工工艺技术罗志伟（东莞市三联机械有限公司，广东 东莞 523000）摘 要：车铣复合加工中心可以实现多种不同加工过程的加工，是现代复合加工机床最主要的发展方向之一。
能够适用于各种复杂情况下的高精度加工工作，其本身具备高效率，高精度的工作特点，特别适合大批量以及多品种的加工工作。
曲轴作为发动机的重要部件，加工质量直接关系到发动机的使用寿命以及工作可靠性，因此本文主要对基于车铣复合加工中心的曲轴加工工艺技术进行分析，希望对相关从业者有一定的参考作用。
关键词：车铣复合加工中心；曲轴加工工艺；技术曲轴加工工艺直接关系到汽车发动机的质量，我国当前的曲轴制造之中，存在的主要问题就是在加工过程中，采用内铣、磨削等方式，这样的方式误差比较大，并且工序较为分散，因此一旦规模化进行，很容易出现不符合规定的现象产生，并且这种设备本身的占地面积比较大，效率也较为低下，因此随着我国当前汽车行业的发展，已经不适合采用这样的生产技术了。
为了应对这样的情况，当前的汽车企业逐渐开始采用车铣加工的方式，这样的方式能够有效提升加工的效率，并且在加工的过程中，就可以减少误差的产生，明显提升的曲轴的质量。
因此在当前的车铣复合加工中心的发展之中，必须增加对数控加工工艺以及相关的理论研究，这样才可以保证车铣加工工艺的发展，保证曲轴加工的数量和质量。
1 车铣加工概述首先是车铣加工的特点，车铣复合加工中心，在进行加工的时候，能够实现对材料的精准加工，并且进行加工的过程中，可以通过连续的旋转，分度功能等，进行双刀架同步进行多个工序的加工，并且这种加工的过程，本身有着较强的同步设置，因此可以进一步提升加工的效率，同时由于构造的原因，在加工的过程中，可以通过孔轴向力之间的相互抵消，从而保证加工过程中的精度。
车铣加工是利用铣刀旋转的合成运动实现对工件的切削加工，在切削的过程中，切割运动由道具运动以及工件运动共同构成，由于自身的材料，运作方式以及原理的特殊，因此在使用的过程中，车铣加工具备加工效率高。
车铣复合加工中心系列技术方案
车铣复合加工中心系列技术方案-----青岛沃迪数控装备有限公司1.．机床概述及主要用途本机床适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具，对各种黑色金属、有色金属及部分非金属材料制成的零件粗、精加工，可完成车削内外圆柱面、内外圆锥面、端面、切槽、公英制螺纹及回转曲面等工序。
本机床右数控车削刀架为两个进给轴，X、Z轴联动;左数控铣削刀架U、W、C三个进给轴，为三轴联动的多功能、高效率的数控双柱立式车铣床加工中心，左右各带刀库。
铣、镗、钻、攻丝功能本机床左刀架为铣刀架，可完成零件端面的钻孔、攻丝、镗孔、铣削平面与镗孔深度较小的孔及铣削内外圆柱面与端面上的键槽等工序。
分度功能铣削时工作台有圆周铣削进给功能，任意位置钻孔、攻丝、镗孔时工作台有分度功能。
2、机床主要规格与参数略（详情电话咨询）3．主要结构及性能3.1 机床总体布局本机床的总体布局为龙门式热对称结构。
由左右立柱、联接梁和工作台底座构成框架式结构，经有限元法计算，使机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。
横梁在左、右立柱导轨上移动，由双轴伸交流电机驱动，经左右横梁升降箱、螺母丝杠传动，实现横梁上下移动，在横梁上右侧设置一个数控车削刀架,由交流伺服电机驱动；在横梁上左侧设置一个数控铣削刀架,由交流伺服电机驱动。
本机床基础件（左、右立柱、横梁、工作台及工作台底座等）均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸后进行焖火、粗加工后经时效处理,使机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。
3.2龙门架龙门架由左、右立柱及联接梁组成。
左右立柱和工作台底座为热对称结构。
在刚度匹配标准中，龙门架的X向刚度和扭转刚度分配占较大的比例，新型双柱立式车床立柱较传统立柱在X向上加宽，增强加工零件尺寸方向上的刚度，确保加工零件的尺寸精度，为保证龙门架的抗扭刚度，左右立柱中采用斜筋排布，经计算机的有限元优化设计，保证龙门框架具有足够的刚度和强度。
在龙门架的上部有左右升降箱由双轴伸交流电机驱动，通过齿轮副和蜗杆蜗轮副及双丝杠使横梁作升降移动。
一种立式车铣复合加工中心的研制
第 １期
２１ ０ １年 １月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｄｕｌ ａ ｈｉ ｏ ａｒ Ｍ ｃ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａ ｕ ｏ ａ ｉ ａ ｆ ｃ ｕｒｎｇ Ｔｅ ｈｎｉ ｕｅ ｔ ｍ ｔｃ Ｍ ｎｕ ａ ｔ ｉ ｃ ｑ
ＮＯ． １
Ｊ ｎ． ２ １ ａ ０１
文 章 编 号 ：０ １ ２ ５ ２ １ ） １ ０ ０ ０ １ ０ —２ ６ （ ０ １ ０ — １９— ４
一
种 立 式 车 铣 复 合 加 工 中心 的研 制
张 安 清
（ 阳鑫 盛机 床 股份有 限责任公 司， 南 安 阳 安 河 ４５０ ） ５００
摘 要 ： 绍一种 能 够五 轴联 动 ， 有 车 削 、 功 能 ， 件 一 次 装 夹 ， 实现 五 面加 工 ， 成 车 、 、 、 介 具 铣 工 可 完 镗 铣
Ｉ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｈ ｕ ｃｉｎ ｆｌｔ ｅａ ｄ ｍｉｉｇ ｍａ ｈ ｅ ａ ｒ ｃｓ －ａｅ ｉ ｎ ｓｅ ｌ ｎ ｉ ｆ ｔ ｏ ｏ ｎ ｓｔｅ ｆｎ ｔ ｓ ｏ ａｈ ｎ ｌｎ ｃ ｉ ，ｃ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ５ ｆｃ ｎ ｏ ｅ ａ ｓｍｂｅ ａ ｄ ｊ ｏ ｏ ｌ ｎ ｇ
WFL车铣技术公司M20车铣复合加工中心
54 现代制造 • 2021第06期 / 现代金属加工3特别报道 Supplement形创·中国自动化光学三坐标扫描仪R-Series ™3D 扫描解决方案专为自动化质量控制应用而设计，非常适合那些希望在不影响精度的情况下测量更多零部件的制造企业。
MetraSCAN 3D-R ™是一款功能强大的创新型自动化光学坐三坐标扫描仪，可无缝集成到自动化质量控制流程中，专为集成到工厂车间的近线检测而设计，其前沿技术帮助制造企业能够更快地发现质量问题。
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与传统的坐标测量机相比，MetraSCAN 3D-R 的速度更快，可提高生产力和效率，使线上高精度检测成为可能。
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由于C-Track 光学跟踪器支持动态参照，3D 扫描仪和部件在检测过程中均可移动，这不会影响部件的对齐以及测量精度和可靠性。
展位号： E2-B103WFL 车铣技术公司M20车铣复合加工中心M20车铣复合加工中心是WFL 最新推出的产品，机床的设计理念和所具备的技术能力都处于业内领先水平。
M20车铣复合加工中心能够用智能加工实现最大的灵活性和最佳性能，具有极高的加工稳定性，以及可满足各种苛刻加工的集成式电机主轴设计理念；同时，还具有绝佳的人体工程学设计理念以及便捷的、人性化的用户界面，使独特的设计更加完美，得到了客户的高度认可。
数控车铣复合加工中心之动力伺服刀塔结构设计
数控车铣复合加工中心之动力伺服刀塔结构设计简介在现有的数控机床用转塔刀架系统中，转塔刀架上有两个伺服电机，两个伺服电机分别驱动刀盘与刀具转动。
现有技术中至少存在如下问题：伺服电机的成产成本较高，在一台转塔刀架上同时安装有两个伺服电机会增加转塔刀架的生产成本，使转塔刀架价格较高。
优点：转塔刀架相对于现有技术，电机的输出轴上安装有能够滑动的滑动输出齿轮。
在滑动输出齿轮滑动至电机的输出轴上的第一位置处，滑动输出齿轮与刀盘传动机构的动力输入端啮合，电机能够带动刀盘转动，以实现换刀。
在滑动输出齿轮滑动至电机的输出轴上的第二位置处，滑动输出齿轮与刀具传动机构的动力输入端啮合，刀具传动机构的动力输出端能够通过活动对接头的移动与多组刀具模组中的一组刀具模组的动力输入端连接，电机能够带动刀具模组中的刀具转动，以实现切削功能。
使得只需要安装有一台电机，便可实现换刀与切削功能。
数控车铣复合加工中心之动力伺服刀塔结构设计电机 1、刀盘传动机构 2、刀盘 3、刀具传动机构 4 以及多组刀具模组 5。
电机 1 的输出轴上套设有滑动输出齿轮 6，滑动输出齿轮6 与电机 1 输出轴之间连接有键，滑动输出齿轮 6 能够在电机输出轴上滑动。
刀盘 3 的动力输入端与刀盘传动机构 2 的动力输出端连接。
多组刀具模组 5 环绕于所述刀盘 3 设置。
其中，刀具传动机构 4 的动力输出端处设有活动对接头 7。
在滑动输出齿轮 6 滑动至电机 1 的输出轴上的第一位置处，滑动输出齿轮 6 与刀盘传动机构 2 的动力输入端啮合。
在滑动输出齿轮 6 滑动至电机 1 的输出轴上的第二位置处，滑动输出齿轮 6 与刀具传动机构 4 的动力输入端啮合，刀具传动机构4 的动力输出端能够通过活动对接头7 的移动与多组刀具模组 5 中的一组刀具模组的动力输入端连接。
其中，电机可采用伺服电机。
活动对接头可连接有差动离合器，通过差速离合器控制活动对接头位移。
在使用过程中，可通过调节滑动输出齿轮的位置来转换刀盘、刀具的转动。
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车铣复合加工中心系列技术方案-----青岛沃迪数控装备有限公司1.．机床概述及主要用途本机床适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具，对各种黑色金属、有色金属及部分非金属材料制成的零件粗、精加工，可完成车削内外圆柱面、内外圆锥面、端面、切槽、公英制螺纹及回转曲面等工序。
本机床右数控车削刀架为两个进给轴，X、Z轴联动;左数控铣削刀架U、W、C三个进给轴，为三轴联动的多功能、高效率的数控双柱立式车铣床加工中心，左右各带刀库。
铣、镗、钻、攻丝功能本机床左刀架为铣刀架，可完成零件端面的钻孔、攻丝、镗孔、铣削平面与镗孔深度较小的孔及铣削内外圆柱面与端面上的键槽等工序。
分度功能铣削时工作台有圆周铣削进给功能，任意位置钻孔、攻丝、镗孔时工作台有分度功能。
2、机床主要规格与参数略（详情电话咨询）3．主要结构及性能3.1 机床总体布局本机床的总体布局为龙门式热对称结构。
由左右立柱、联接梁和工作台底座构成框架式结构，经有限元法计算，使机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。
横梁在左、右立柱导轨上移动，由双轴伸交流电机驱动，经左右横梁升降箱、螺母丝杠传动，实现横梁上下移动，在横梁上右侧设置一个数控车削刀架,由交流伺服电机驱动；在横梁上左侧设置一个数控铣削刀架,由交流伺服电机驱动。
本机床基础件（左、右立柱、横梁、工作台及工作台底座等）均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸后进行焖火、粗加工后经时效处理,使机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。
3.2龙门架龙门架由左、右立柱及联接梁组成。
左右立柱和工作台底座为热对称结构。
在刚度匹配标准中，龙门架的X向刚度和扭转刚度分配占较大的比例，新型双柱立式车床立柱较传统立柱在X向上加宽，增强加工零件尺寸方向上的刚度，确保加工零件的尺寸精度，为保证龙门架的抗扭刚度，左右立柱中采用斜筋排布，经计算机的有限元优化设计，保证龙门框架具有足够的刚度和强度。
在龙门架的上部有左右升降箱由双轴伸交流电机驱动，通过齿轮副和蜗杆蜗轮副及双丝杠使横梁作升降移动。
3.3主传动系统主传动由一套立式直流主电机驱动，主电机与主传动箱通过变速箱传动经立轴机构变速结合主电机调速，实现车削时所需的转速范围。
变速箱采用立轴二级变速箱。
机械二级变速由电磁滑阀控制油缸油路来变换，为防止变速油缸卸压，在控制油路上设有压力继电器、蓄能器及液压锁机构，确保变速工作可靠，变速箱中全部齿轮采用淬火磨削工艺，从而使主轴获得必要进给转速。
以及高的传动精度及传动效率，并降低传动的振动与噪声。
3.4工作台工作台由工作台、工作台底座、主轴部件及传动机构组成，工作台和工作台底座为整体铸造加工。
工作台主轴采用固定型短主轴结构，在主轴上装有一套高精度双列短圆柱滚子轴承，其内孔具有1：12锥孔，通过调整径向间隙，以保证工作台高精度回转，并且有高的工作寿命。
安装油膜预紧轴承提高油膜刚度，并有限制工作台最大浮升的作用。
工作台导轨为恒流静压导轨，由多头等量分油器(十二点等量分油器)对12个油腔恒流供油。
在静压导轨面设有油膜测厚装置，当油膜厚度小于0.04mm时，工作台停止工作。
为了减少工作台热变形对加工精度的影响，采用热对称结构及配置油温控制装置，以便达到工作台较小的热变形并在左、右方向相同的热变形。
保证工作台长期稳定地工作。
工作台面上设有T型槽，用来安装卡盘爪等附件。
3.5.工作台C轴工作台C轴用于铣削进给和钻镗孔分度，由西门子1FT6交流伺服电机驱动，经定比降速传动副，实现C轴的转速范围。
C轴传动链的末端采用双齿轮与大齿圈啮合结构，通过液压系统给油经Ⅲ轴上的油缸推动斜齿轮，传与大齿圈啮合的二条传动链中一条产生相对转动，并使大齿圈相啮合的二对小齿轮形成相反两齿面接触，消除传动链中的间隙。
C轴为闭环控制，工作台装有海德汉公司的圆光栅尺，以便实现刀架的每转的进给量及恒速切削、铣削进给和分度功能。
车削运动时，铣削分度断开，铣削分度时，车削运动断开。
C轴分度时，有阻尼结构，完成分度后自动夹紧工作台。
工作台设有锁紧装置，以便使工作台在任意位置进行钻孔、攻丝、镗孔加工。
3.6横梁横梁在左右立柱导轨上作升降移置运动，由双轴伸交流电机驱动。
横梁由刀架水平进给传动机构、横梁夹紧机构及液压装置等组成。
横梁两端各把合一套自动润滑站，采取定时定量润滑方式。
在横梁右端头装有垂直车刀架的水平进给机构，在横梁左端头装有垂直铣刀架的水平进给机构，均采用西门子交流伺服机驱动，经齿轮副带动滚珠丝杠旋转，使垂直刀架实现水平进给及快速移动。
横梁卡紧采用机械卡紧，液压放松。
横梁前导轨装有伸缩式不锈钢防护罩，导轨下部装有接油盒。
在左、右升降螺母下部装有钢螺母零件，用于当丝杠～螺母失效后，钢螺母件支承横梁重量，起到安全保护作用。
3.7.垂直车、铣刀架车、铣刀架均由横梁滑座、回转座、滑枕、传动机构及液压系统组成。
其水平和垂直运动皆由西门子交流伺服电机驱动，都采用滚珠丝杠传动,滚珠丝杠为进口的高精度、高使用寿命的滚珠丝杠。
右车刀架为两轴联动（X、Z轴）及左铣刀架为3轴联动（U、W、C轴）均采用德国海德汉公司生产的精密光栅尺，实现全闭环控制。
车、铣刀架水平移动导轨采用滚滑复合导轨。
承受刀架重量导轨面与相对应导轨面、承受刀架力矩压板面与相对应导轨面装有德国INA的高精度导轨块，并加预紧力，实现滚动摩擦。
其余导轨为紧固低摩擦系数合金导轨板的滑动导轨。
车、铣垂直刀架滑枕在左、右方向为滚动摩擦副，并有减振措施，即在滑枕导轨面上紧固高硬度钢板，在回转座相接触面上装有较大尺寸德国INA的高精度滚动导轨块，并加预紧力。
而滑枕前后方向滑枕导轨面采用中频淬火，在回转座相接触面镶有低摩擦系数、高强度的锌铝铜合金板的滚滑复合导轨摩擦副。
因此，垂直刀架的水平轴和垂直轴滑枕导轨具有灵敏度高、使用寿命长、抗振性好等特点。
在左铣垂直刀架滑枕内,设有铣削主轴,在滑枕顶部设有铣削传动箱与铣削主电机,铣削主电机为西门子1PH7交流主轴电机,经调速使主轴获得10-1500r/min的转速范围。
滑枕重量由液压平衡油缸平衡，使滑枕上、下重力接近，运动平稳。
刀架各导轨面及传动件由自动润滑装置供油进行定时定量润滑。
3.8自动换刀装置自动换刀装置由三部分组成：一是装在立刀架滑枕下端处的刀夹自动夹紧机构，二是装在横梁右下端的刀库，三是刀夹和铣头。
刀库由交流伺服电机驱动，经减速机构降速，使刀库盘获得所需的转速，在换刀夹接近到位时，采用低速传动，使刀库盘制动时平稳。
右刀库有12个刀位，其中有一个空位，可在刀库盘上存放11把刀；左刀库有8个刀位，其中有一个空位，可在刀库盘上存放7把刀；3.9 操作本机床配置独立操纵台，操纵台上要求装有机床全部操作键，为方便操作者操作，刀架分别配备一层手持便携式操作单元，可手动操作所需的动作，并设有操纵台和手持操作单元互锁按钮。
3.10 机床配置独立走台3.11 液压系统本机床液压系统由主传动变速系统、垂直刀架液压平衡系统、横梁夹紧与放松系统、主传动润滑系统及工作台静压导轨系统等组成。
液压箱具有足够容量，确保液压系统的温度变化不影响机床精度，配置油温控制箱。
同时液压系统的管路的管接头，要求密封性好。
3.12 电气系统3.12.1 布线整齐、结构合理、散热性强。
3.12.2电气系统适应机床工作环境。
3.13数控系统本机床配置西门子840D数控系统，X、Z轴两轴联动及U、W、C轴三轴联动，全闭环控制，检测元件为德国海德汉光栅尺，进行连续轨迹控制。
其主要数控功能：伺服系统为SIMODRIVE611D数字式伺服电机 1FT6 垂直方向带制动右刀架控制轴数（水平、垂直）2轴联动轴数（水平、垂直）2轴左刀架控制轴数（水平、垂直、C）3轴联动轴数（水平、垂直、C）3轴直线插补、圆弧插补、螺纹插补内置PLC通用串行接口RS232C10.4″TFT彩色显示器，采用中文显示。
机床自诊断功能和操作各种报警显示。
程序输入方式：MDI手动输入配电子手轮，最小进给单位0.001mm具有兰图编程及图形模拟功能。
零件图形显示绝对/相对编程公英制转换刀具半径及刀具长度补偿功能、垂度补偿功能。
零点偏置功能程序管理：包括添加、删除、拷贝、检索等功能。
故障诊断及维护提示系统过载保护功能配备所有840D数控系统标准功能。
4. 机床满足下述使用条件：4.1 电源：三相交流380V±10% 50HZ±1HZ4.2 相对湿度：≤90%4.3 环境温度：0℃～40℃5、检验标准5.1机床验收标准5.1.1 GB9061-1988 金属切削机床通用技术条件5.1.2 JB/T 9934.1-1996 数控立式车床精度检验5.1.3 JB/T 9934.2-1996 数控立式车床技术条件5.1.4 GB15760- 1995 金属切削机床安全防护通用技术条件5.1.5 GB 5226.1-2002 工业机械电气设备第一部分通用技术条件5.1.6 GB 10931-1989 数控机床位置精度的评定方法6、标准配置6.1 基本配置序号部件名称每台套数备注1附件12龙门架13横梁升降机构14操纵台15主变速箱16工作台17C轴箱18车削刀架19铣削刀架110横梁111拖线 412独立走台2选配13手持单元214电气系统115PC应用软件116直铣头1特殊选项价格另议17直角铣头1特殊选项价格另议6.2标准附件清单(以装箱单为准)序号名称标准或件号规格每台件数备注1刀夹12刀杆13反刀夹14卡盘爪TS51-2A45六角螺母J11-1M12M24M30821166T型槽螺钉J29-1M30×160167地脚螺栓J23-8M12×300M24×400M24×63086158垫圈J51-1122430821169调整垫铁Q1S74-141 10油枪R59-1B-10017、主要配套件序号名称型号数量生产厂备注1直流主电机1上海南洋2主电机调速系统6RA701德国西门子公司3数控系统840D1德国西门子4交流伺服电机1FT65德国西门子5伺服驱动单元611D5德国西门子6工作台C轴圆光栅1德国海德汉7铣削主传动伺服电机1PH71西门子8伺服驱动单元611D1西门子9主轴定心轴承1日本NSK10其他轴承1台哈、洛、瓦、天马轴11垂直刀架滚珠丝杠2进口12光栅尺2德国海德汉13水平和垂直滚动导轨块1台德国INA14主要液压元件1台阿托斯15其它液压元件1台国内名优16横梁水平导轨防护罩3上海青川17油温控制箱1上海海立特18刀架手持单元壳体2美卡诺或西门子19电柜1齐机电控20主要低压电器件1台ABB21其它电器件1台国内名优22自动润滑装置2南京贝奇尔或永嘉23拖链2国内名优24工作台多点分油器1阿托斯8.安装、调试8.1买方按卖方提供地基图，做好地基。