复合加工中心的发展趋势

化 、高精 度化 、复合化 、模 块化 、智 能化 等特 点 。
伴 随着市场 的激烈 竞争 ，客户 的个性 化需 求 日趋 增多 ，产 品的多样 化发展 迫在 眉 睫 ，零件 的加 工呈 现 出单 件小批 、复杂 工艺 、辅助 时 间和加工 时 间长等 特 点 ，因此 。对 数控 机床 的复合 化 即复合加 工 中心就 提 出了更高 的要求 ，主要 凸显在 以下几个 方面 ：
的直 线 电机 （ 线 运 动 ）或 扭 矩 电动 机 （ 转 直 旋
运动） 。直接 驱 动技 术给 数控 机床 提供 了更 高 进
给 速度 、加 速度 和控制 精度 的全 新解决 方 案 。 直 接驱 动 的零传 动 技术 具有 以下 重要 特性 。 高 的动 态 特 性 ；运 动 平 稳 性 ；高 的加 速 性 能 ；
的材 料 形 成 ，它 们 一定 得 通 过 更小 的材 料 构 成 ，而 处 理 分子级 粒 子还不 是一 件容 易 的经 济的事 情 。口
型制 造 ．或 处 理 微 小 粒 子形 成 所 需 的产 品 。要 谈 及 的关 于刀 具 微 型 制 造 的第 一 件 事 是 它 这 里 还 没有 ：
（ ）智 能故 障 自诊 断与 自修 复 技 术 。具 有 自诊 ２ 断 、 自修 复 功 能 ，在 整 个 工 作状 态 中 ，系统 随时 对 Ｃ 系 统本 身 以及 与其 相 连 的各 种设 备 进行 自诊 断 、 ＮＣ 检 查 。一 旦 出 现故 障时 ，立 即采 用 停 机 等 措施 ，并 进 行 故 障报 警 ，提示 发 生 故 障 的部 位 、原 因 等 。还 可 以 自动 使 故 障 模块 脱 机 ，而 接通 备 用 模 块 ，以确 保无 人化 工作 环境 的要求 。
２ 控 制 智 能化
随 着 人 工 智 能 技 术 的 发 展 ，为 了 满 足 制 造 业 生 产
柔 性化 、制 造 自动 化 的发展需 求 ．复合加工 中心 的智
能 化程度 在不断 提高 。具体 体现在 以下几个 方面 。
（ ）加 工 过 程 自适 应控 制 技 术 。根 据 切 削条 件 １
６ 结 语
从 Ｃ ＭＴ ０ ０ ＣＭＴ ０ １ 到 ， 高 速 化 、 Ｃ ２１和 Ｉ ２ １看 高精 度 化 、复合 化 、模 块 化 、智 能 化 以及 各 种 先 进技 术 的 应用 和 各 式 各样 的结 构 创新 已经 成 为数 控机 床乃 至是 复合加 工 中心 的发展趋 势 。
１ 功 能 复 合 化
复 合 机 床 的含 义 是 指 在一 台机 床 上 实 现 或 尽 可 能 完 成从 毛坯 至 成 品 的 多种 要 素 加 工 。根 据 其 结 构 特 点 可 分 为工 艺 复 合 型 和工 序 复 合 型 两类 。工 艺 复 合 型机 床 如秦川 机 床 的Ｖ Ｍ１０ Ｔ ６ 龙 门式 车 铣 Ｔ ８ ／Ｖ Ｍ２ ０
每
司 将 有 竞争 优 势 ，而那 些不 能 提 供 的将 不 断 处 于 被
动地位。
为什 么 微型 制 造 和 刀 具 相关 。 因为最 主要 的是
颗 粒 尺 寸 越 小 ，硬 质 合 金 材 料 韧 性 越 好 且 更 耐 磨 。
用 纳米 级颗 粒 （ 一些 专 家定 义为 小 于ｏ２ ． ｍ，而其 他
使 用 双 驱 技 术 ， 有 效 抑 制 震 动 ，提 高 了 运 动 的 平 稳
采用 齿 轮齿 条 双 电机 消 隙结 构 。横 梁上 下 垂 直
运动 采 用 闭式 多 头 把 静压 导 轨 ，进 给丝 杠 使 用
进 １高 精 度丝 杠 ，采 用双 丝 杠 双 驱 动 ，双 边 闭 ： ３ 环检 测 实 现 同步 驱 动 。横 梁 运 动 可参 与 数 控 进 给 ，可 以由机 床 控制 系统 同步 轴 功 能 自动 调 整 滑枕 和 溜 板在 横 梁 不 同位 置 因 自重 产生 的横 梁
的生 产效 率 。
静 态 和动 态负 载特 性 ：无配 合 问隙 的定位 性 能 ； 无摩 擦直 接驱 动 。 大连 科德 数控 有 限公 司 的ｌ 轴５ 动卧式 铣 ４ 联 车 复合 加 工 中心 的单 摆 铣头 采 用 以力矩 电机 为 驱动 核心 ，替 代传 统 的涡 轮蜗杆 或 齿轮 等传 动 ，
刀具 和 纳 米 技 术
一
人 坚持 纳米 颗粒 要小 于０１ ． ｍ）制造 的硬 质合 金 刀具 原 型 已经做 好 并 经 过测 试 。据称 耐 磨 性戏 剧 性 地 增
个 能 剧烈 改 变 刀 具 工业 的迷 人 的新 领 域 是 微
加 。问题 是 纳 米 级 的硬 质 合 金颗 粒 不 能靠 粉 碎 较 大
第 二件 要说 的事 是 它并 不遥 远 。
专 题 ｜ 道 Ｓ ｃＩ 陵 ｐｉ ｅ
的 变化 ， 自动 调 节 工 作参 数 ，使加 工过 程 中能 保 持
最 佳工 作 状 态 ．从 而 得 到较 高 的加 工精 度 和较 小 的 表 面粗 糙 度 ，同时 也 能 提 高刀 具 的 使 用 寿命 和 设 备
７２ ｌ 谢 Ｆ 一《 霉蔫 辫 ｈ
４ 先 进 技 术 的应 用
（ ） 重 心 驱 动 技 术 １
台驱 动系统 采用 双 齿轮 油压 消 隙 ，传 动精 度高 、
扭矩 大 、性 能 稳 定 。 溜板 左 右 往 复运 动 的进 给
重 心 驱 动是 一 项 可 以缩 短加 工 时 间 、改善 轮 廓 加 工 精度 、提 高 加 工 面质 量 、延长 刀具 寿 命 及 机 床 寿命 的技 术 。大连科 德 数控 有 限公 司 的 １ 轴５ 动 卧 ４ 联 式 铣 车 复合 加 工 中 心在 采 用 重 心 驱 动 的 同时 ，配合
３ 功 能部 件 、配 件
数 控 功 能部 件 是 指 数 控 系统 、主 轴单 元 、数 控 刀 架 和转 台 、滚 珠 丝 杠 副 和 滚 动直 线 导 轨 副 、刀 库
５ 结 构 布 局 日新 月 异
北 一 双 柱 立式 铣 车复 合 加工 中心 系 列 的 床 身 、横梁 采 用 高 强度 铸 件 ，具有 高 刚性 、好 的
倾 斜
性 ，进 而 提高 精 度 。而其 主 轴 则 采 用直 驱 技 术 ，有 效 的保 证 了高精 度 的 回转 运动 。
（ ）零传 动技术 （ 驱技 术 ） ２ 直
所谓 “ 零传 动 ”技 术 ，即将 机 床 床 身 与运 动 工 作 台之 间的 传 动链 缩 短 至 零— — 只有 一 个 直 接 驱 动
生 的误 差 ，提 高 了零 件 加 工 精度 ．缩 短 了产 品制 造
周 期 ，提 高 了生 产 效 率 和 制 造 商 的 市场 反 应 能 力 ， 相 对于 传统 的工 序分 散 的生产 方法 具有 明显 的优 势 。 加 工 过程 的复 合 化也 促 使 了机 床 向模 块 化 、多 轴 化 发展 。鲁 南Ｔ ２ ０ ＭＣ ５ 车铣 复 合加 工 中心 就 采用 了 系列 化模 块设 计 ，具 有 １ 种搭 配 形 式 ，能够 在 一 次 ２ 装 夹 完 成 车 、铣 、钻 、镗 、攻 丝 、铰 孔 、扩孔 等 多 种 工 序 。 随着 现 代 机械 加 工 要求 的不 断 提 高 ，大 量 的多轴联 动 数控 机床 越来 越受 到各 大企业 的欢 迎 。
立 式 车 床 。采 用 复合 机 床 进 行加 工 ，减少 了工 件 装
卸 、更换 和调 整 刀具 的辅 助 时 间 以及 中 间过 程 中产
个蓬 勃 发展 的新 时期 。
随着 航 天航 空 、汽 车 和模 具 工 业 成 为 国 内机 床 市 场需 求 的主 体 ．数 控 机 床 的 发展 趋 势 呈 现 出 高 速
Ｓ ｃ ｐｔ ｐｉＲ ｏ 专题 报 送 ｅ Ｉｅ ｒ ａ
复合加 工 中心 的发展趋势
Ｄ ｅ ｅｏ ｎ ｒ ｎｄｓ ｏ ｏ ｐｏ ｖ ｌ ｐｉ ｇ ｔ ｅ ｆｃ ｍ ｕｎｄ ｍ ａ ｈｉ ｉ ｅ ｅ ｃ ｎ ｎｇ ｃ ｎｔ ｒ
陕 西 秦 川机 械 发 展 股 份 有 限公 司技 术 研 究 院 孙 璐
抗 震 性 和精 度 稳 定性 。滑 枕 采用 进 口直 线 导 轨
和 机 械手 、高 速 防护 装 置 等 。 为 了提 高 数 控 机床 各
方 面 的性 能 ．具 有 高 精 度 和 高 可靠 性 的新 型 功能 部 件 的 应用 成 为必 然 。 因此 越来 越 多 的功 能 部件 向着 高 精 度化 、智 能化 及 高 可 靠 性 方 面 发展 。而他 们 的 快 速发 展 ．也 为我们 的设 计 思路 提供 了更 多 的选 择 ， 使 设计工 作更 加 简单 。
从２ 世 纪 中 叶数 控 技术 出 现 以来 ，数 控 机 床 给 ０ 机械 制 造业 带 来 了革 命性 的变化 。进 入２ 世 纪 以后 ， １ 我 国经 济 与 国 际全 面 接 轨 ，数 控 机床 更 是 进 人 了 一
复 合 加 工 中 心 ．工 序 复 合 型 如 秦川 机 床 的Ｖ ３０ Ｉ Ｔ ５ ＮＣ
或者 全包 形 式 的闭式 静 压 导 轨 。 滑枕 材 料 为 合
金 锻 件 ，具 有 很 高 的强 度 和 刚度 ，静 乐 导 轨 面
用 高 精度 导轨 磨 床加 工 成 ，确保 结合 精 度 ，这 样 既可 以使 机 床 最 大 限度 实 现 滑 枕 大行 程 伸 出
时 车削 和铣 削 的动 、静 刚度 和 精 度 的保 持 ，又 可 以保证 静 压 导 轨永 无 磨 损 。高 转速 、大 扭 矩 旋 转 工 作 台采 用 多 头 泵 静 压 导 轨 ，最 大 承 重 ２ ０。转 台具有 Ｃ 功 能 ，可参 与 数控 进 给 ，转 ５ｔ 轴
消 除 了传 统 机 械传 动 的间 隙 和传 动 误 差 ，通 过
高 精 的伺 服 控制 可 以实 现 高分 辨 率 精 密 回转 运 动 。主轴 和 副 主轴 也 采 用 直接 电驱 动 技术 的 内
置 式 同步 电主 轴 ，在 １０ ｒ ｉ 的转 速 下 ，最 大 １０／ ｎ ａ ｒ
可 以提 供 ５ ５ ｍ的扭 矩 ．完 全 满 足ຫໍສະໝຸດ Baidu难加 工 材 料 ６Ｎ 和重切 削 的扭 矩要 求 。