车削复合加工机床的组合形式

摘 要：介绍了车削复合加工技术的发展现状，论述当前主流车削复合结构

关键词：柔性制造；车削复合；加工技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.028

世界机床市场正朝着高速、高效、高柔性、智能、环保方向发展。随着我国综合实力的迅速攀升，正从制造大国向制造强国迈进，在《中国制造 2025》发展规划中，强调顺应“互联网+”、一代一路的发展趋势，重点发展航空航天装备、高档数控机床和机器人等 10 大重点领域，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。复合加工和柔性制造技术正是以这种独特的魅力开始应用于实践之中。车削复合加工中心是把多种不同的制造工艺，在一台机床上实现，最突出的优点是大大缩短零件的生产制造周期、提高零件的加工精度，实现在线检测的功能。现结合我公司车削复合加工中心研发制造情况，对当前主流车削复合的结构做进一步介绍。

1 经济型车削复合机床

在原有X/Z轴基础上 ，在主轴上增加一个旋转的C轴 ，实现铣削功能。在平床身或斜床身数控车上加装主轴C轴，溜板加装动力铣主轴，可在一台设备上实现车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等多种加工要求。主要结构特点：在主轴后端加装刹车盘、液压制动器，主传动采用伺服电机、同步带传动，横溜板加装动力铣头。主轴有C轴功能：主轴位置可控；具有准停功能，既可实现主轴周向的任意位置控制，又能实现X-C、Z-C联动。数控车床的加工能力大大增强，除可进行一般车削外还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工，且成本较低，在通用型的数控车床上很容易增加以上功能，具有良好的性价比。

2 中高档车削复合加工中心

车削复合柔性制造单元既能完成车削功能，又能完成铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等功能，还具有双爪自动上下料、工件的翻转与自动补偿、自动温控与碰撞保护、大容量的料库等附加功能，是现代智能加工的典型体现。

2.1 TMC25系列车削中心

TMC25系列车削中心采用先进的模块化设计，该产品为其中的典型模块组合方案之一，具有X、Y、Z、W四个直线运动轴和二个C轴回转轴，能夠完成车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔、扩孔等功能，采用气、液、电等多种控制技术，是集现代复合加工和智能控制的高端机。主轴采用独特的内藏式电主轴结构，搭配高分辨率并具有细分功能的编码器，可实现0.001度的分度控制。为满足强力铣削的要求，主轴后端安装了液压刹车器，作为主轴定位状态下辅助刹车。当进行强力铣削加工时，可能会产生主轴抖动或精度不良的情况，采用液压刹车器可有效解决此类问题。该产品荣获CCMT2010春燕奖。

2.2 TS40车削复合柔性制造单元

TS40车削复合柔性制造单元采用卧式整体床身布局，具有X1、Z1、X2、Z2四个伺服直线轴和C1、C2两个回转轴。配置桁架式自动上下料系统，可实现无人值守的自动化生产线。采用正面双主轴与桁架式机器人融合的设计、制造与检测技术，实现24小时无人值守作业。主要性能特点是：高刚性三轴联动桁架式机器人的应用，使得双主轴、双刀塔可以单机集成，能够一次装夹完成车、镗等功能，采用对称布局，结构更加紧凑，缩短了送料时间，适合盘类工件的柔性自动化生产；双通道数控系统控制，可同时进行零件双面加工或不同类型零件分别加工；物流传送自动化，提升能力强，适用范围广。该产品荣获CCMT2014春燕奖。

2.3 VTC2040倒立式车削复合柔性制造单元

VTC2040倒立式车削复合柔性制造单元采用立式整体床身布局，主轴垂直向下，主轴两侧对称布置两个刀塔，形成了新型倒立式结构；两刀塔对称主轴两侧布局，均可以 X、Z 两个方向进行运动，亦可同步运动，实现细长轴类零件的加工。主要性能特点是：工业机器人技术与动力刀塔相结合，自动化上下料系统通过刀塔执行，当工件卡爪（在刀塔内）把一个新的零件运送至机床内的同时，另一个卡爪将加工完成的零件取出；链式循环传送带配置有工件托架，可以在NC工件程序中定义不同的工件高度和直径。该产品荣获CCMT2016春燕奖。

3 结语

柔性制造、智能制造已经成为当前高端制造的一个标准，是未来企业发展的新趋势，车削复合加工中心作为一个柔性制造单元，其卓越的生产能力和更高的加工精度，不断拓展着我们生产制造的思路，得到了市场和客户的广泛认可。国内主流机床厂家纷纷把车铣复合作为产品研发的重点，在产品设计上坚持模块化、系列化，非常方便快捷的组合来实现用户的个性化需求；在操作运用上追求智能化、柔性化，实现高可靠性的无人化值守和在线检测。

作者简介：刘斌（1983-），男，山东滕州人，本科，工程师，研究方向：数控机床的设计和研究。