多功能機(jī)床在1999年巴黎舉辦的EMO展(歐洲機(jī)床博覽會)和今年在美國芝加哥舉辦的IMTS2000展都體現(xiàn)出同一個(gè)中心主題，就是開發(fā)盡可能在一次裝夾中高效、高精度地完成所有工序加工的機(jī)床，即研制開發(fā)高速、多功能機(jī)床，以適合用戶需求。從這兩次機(jī)床博覽會展出的新產(chǎn)品情況和有關(guān)專家分析預(yù)測，目前與今后一段時(shí)間內(nèi)，多功能機(jī)床的研制與開發(fā)將進(jìn)一步朝以下幾個(gè)方向發(fā)展：
增加機(jī)床的工作軸使機(jī)床變?yōu)槟苓M(jìn)行多軸加工的多功能機(jī)床。
5軸加工中心 隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，最近幾年來，大多數(shù)的加工中心都設(shè)計(jì)成能在一次裝夾中加工零件五個(gè)面的5軸機(jī)床。例如由Mazak公司新設(shè)計(jì)的Integrex 100Y和100SY加工中心，都是為滿足復(fù)雜零件的加工而設(shè)計(jì)的多功能機(jī)床。據(jù)介紹，Integrex 100Y型具有X、Y、Z、C和B的五軸運(yùn)動(dòng)，其中在可沿Y軸方向上移動(dòng)125mm的刀架上，設(shè)計(jì)安裝有一個(gè)功率為5.6kW、轉(zhuǎn)速可達(dá)15,000r/min、可裝有銑刀、鏜刀等旋轉(zhuǎn)刀具、且能相對刀架中心擺動(dòng)225°的B軸。所以機(jī)床能進(jìn)行橫向切削、斜面加工、偏心孔鉆削、鏜削與螺紋加工。Integrex 100SY型加工中心，除有3個(gè)直線運(yùn)動(dòng)和1個(gè)旋轉(zhuǎn)精度達(dá)0.001°的C軸外，還具有兩個(gè)主軸。能在一次裝夾中高效加工出高精度零件。
在車床上增加C軸 在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的車床上增加C軸，能獲得如同4～5軸立式或臥式加工中心一樣的加工能力。在這種機(jī)床上增加了自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)，而取消了原來的回轉(zhuǎn)式刀架。在增加的C軸上安裝著可以在圓周方向上任意位置定位的立臥式銑頭，因而可以在一次裝夾中進(jìn)行5個(gè)面上的銑削、鉆孔和螺紋加工等，給回轉(zhuǎn)體零件的加工帶來了極大的方便。Makino公司為適應(yīng)航空工業(yè)制造形狀復(fù)雜的大型零件的用戶需要，新設(shè)計(jì)出V55-5A五軸立式加工中心，主要特點(diǎn)就是機(jī)床除能進(jìn)行三個(gè)方向的軸向運(yùn)動(dòng)外，還有一個(gè)用于支撐零件的B軸和能在其上旋轉(zhuǎn)的C軸。其中B軸能傾斜120°，C軸能旋轉(zhuǎn)360°。極好地提高了機(jī)床的加工能力。
車削中心和加工中心的集成組合以德國Bielefeld的Gildemeister車床股份有限公司生產(chǎn)的車-銑中心MF twin 300TC為例。它是一個(gè)Z軸車削中心和一個(gè)臥式加工中心的集成組合，同時(shí)配備一個(gè)具有一個(gè)Y軸和一個(gè)C軸，可以從0°擺動(dòng)到180°的30kW的模塊式銑削頭，使很復(fù)雜的卡盤件和棒料件可以在一道工序內(nèi)加工完C個(gè)面。因而極大地提高了機(jī)床的加工效率和零件的加工精度。也使該公司為世人樹立了一個(gè)整體加工領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先形象。
多加工原理優(yōu)點(diǎn)的組合也是目前多功能機(jī)床的發(fā)展趨勢之一。瑞士Moutier的公司Tornos-Bechler S.A.新近推出的Deco方案，就是將凸輪控制多軸自動(dòng)車床的高生產(chǎn)率與CNC機(jī)床的快速調(diào)整能力結(jié)合了起來。以一臺6軸自動(dòng)車床Multi-deco 20/6為例。它是一臺有18個(gè)數(shù)控軸的多功能機(jī)床，其特征是有一套以Windows為基礎(chǔ)的編程系統(tǒng)，帶有相應(yīng)的軟件來編制零件的程序。在高精度數(shù)控中，有一個(gè)集中的定時(shí)開關(guān)來確定節(jié)拍，保證加工過程同步。還有一個(gè)以傳統(tǒng)凸輪盤為基礎(chǔ)的輔助功能運(yùn)動(dòng)控制裝置。
沖壓-激光復(fù)合加工機(jī)床 Amada America公司生產(chǎn)的Apelio 2510型沖壓L激光復(fù)合加工機(jī)床是為研制周期很短、批量又很大的產(chǎn)品生產(chǎn)而開發(fā)的新產(chǎn)品。該機(jī)主要特點(diǎn)是無需進(jìn)行刀具調(diào)整，并具有一般沖壓機(jī)床所具備的生產(chǎn)效率高和激光加工機(jī)床具有的加工柔性好，能對形狀非常復(fù)雜的零件進(jìn)行高效率加工的優(yōu)點(diǎn)。
銑削-電火花單元 德國Exeron Multi GmbH、Mikromat GmbH和System 3R AB公司聯(lián)合開發(fā)出銑削-電火花單元。機(jī)床通過CNC系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件，將刀具或電極更換機(jī)構(gòu)和托盤系統(tǒng)連成一體，集成銑削與電火花加工以及工件搬運(yùn)等各項(xiàng)操作。能在一次裝夾中加工完一個(gè)形狀非常復(fù)雜的塑料模具模板，極大地提高了生產(chǎn)效率。
硬車-磨削中心 為彌補(bǔ)車床的加工精度低和磨床生產(chǎn)效率低、制造成本高的不足，減少零件裝夾次數(shù)、提高加工精度(尤其是對零件的相對位置精度要求很高)，德國EMAG公司開發(fā)出VSC DS硬車-磨削中心。其主要特點(diǎn)是機(jī)床擁有一個(gè)由變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、靜壓軸承支撐的主軸。為承受很大的切削力和磨削力，機(jī)床選用花崗巖材料制造床身，采用高剛度的厚壁鑄鐵床頭箱等。所以能在一次裝夾中進(jìn)行切除大余量的硬車以及保證最終精度要求的精密磨削，加工出高精度齒輪毛坯、軸承和燃?xì)鈬娮斓群教旌娇沼玫木軞鈩?dòng)、液壓零件。目前這種機(jī)床在歐洲已有許多廠家使用，在美國還剛開始準(zhǔn)備使用。據(jù)有關(guān)專家分析，這種機(jī)床將會有較好的市場前景。
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