BO205—II型车铣复合设备故障维修

王凯熙 董军莉 卜小笑

摘 要：介绍了BO205-II型车铣复合设备加工小型化、大批量、高复合型的加工工艺特点，并对机床在加工连接器外壳的工艺过程中产生的送料不及时的故障，进行了分析，并针对这一情况提出了故障维修的建议。

关键词：车铣；车铣复合加工；方案

随着机械行业的快速发展，要加工的机械零件的需求也更个性化，形状各种各样且工艺更精细，一次装夹加工完成大部分或者全部的加工流程，尽可能多的降低制作成本，减少机床设备及其系列的装置，从而提升加工效率和精度已成为数控机床新的发展模式，而传统的数控加工工艺已经不能满足现代化机械产品多样化以及个性化的需求了。因而，更小型、精密、高效的复合加工中心工艺成为被关注的重点。BO205-II型车铣复合设备就是这种类型的机床设备。本文主要围绕这种类型的复合加工设备进行分析，且对它的加工过程中产生的故障提出了维修建议。

一、BO205-II型车铣复合设备

BO205-II型车铣复合设备是中心配置了双主轴双系统双通道，允许的加工棒材的直径是20mm，主轴具有横向C轴和Y轴的功能，能够达到完全复合加工和超难加工的工艺。这项设备的刀具被排布在双轴上加工时，减少了排刀和对向刀具台上交换刀具的时间、重叠多个刀具台以及在第二次加工时两个主轴分离，主轴和背面的主轴同时加工，而能在一次送料的过程中就将全部的加工工序完成，在很大程度上提升了加工效率。

（一）车铣复合加工中心的工作原理

主要的机械构成有主轴背轴、CYZ进给传动、铣削刀库换刀机构以及车削刀具台等。主轴背轴就是在普通车床技术的基础上，通过变频器控制主轴的转速传动，控制精度，减少传动误差积累，提升传动效率。而车铣和铣削，就是独立的控制装置，就是运用CYZ进给传动原理进行车铣的加工，配合电导套的扶持定位接料位置，在这个进给流程中，工作台和车铣的夹架一起转动，也能依据铣削的工艺需求来手动调整铣削主轴的转速，来达成合适的加工参数要求。车铣的刀架的底部是按照每次转动45°的转角，来实现自动定点定位的功能。在铣削主轴控制的底部，安有刀库台，对向刀进行换刀的机构是由气动气缸完成定位锁定的操作的，换刀功能就是这样完成的。这些工艺加工程序都可以用3D编程软件完成，操作者使用触屏式的系统来进行整体操作控制板，控制板则和主轴变频器、CYZ轴驱动链接，控制各驱动信号，实现各轴地转动。

（二）设备特点

背面主轴和独立的背面主轴刀台能进行正面、背轴叠加复合加工，大幅度减短了加工时间；直接C轴分度，减少了分度时间；快速螺纹切削剪短了加工螺纹的时间；使用的是3D模拟自动编程软件；会出现定期维护的显示，从而管理刀具的使用寿命；能根据工件选择配导套以及无导套的装置；横向动力头能进行Y轴复合加工。

二、加工工艺分析

BO205-II型车铣复合设备配备了自动送料机，是将车为中心又有钻孔、雕刻、铣齿、铣槽、攻丝、磨削以及铰孔等多项加工工艺能复合加工精密零件的功能的机床。设备的使用原理是运用厉害的C轴、Y轴以及动力刀具，来更快速更容易地完成加工物件平面的铣削、钻孔、攻丝等的工艺加工。与以前的传统的刀式车铣中心不一样的地方在于，走心车铣的中心会有材料沿着Z轴方向转动，电导套作用的最近的范围内，刚性是最强的，而主轴的切削运动就是保持在这个方位的。车床的双主轴控制熊，可以完成主轴加工好，背轴就自动接料定位，二者同时加工，之后由背轴自动将加工好的料运出来的流程，这样就能解决将工件再次调头装夹加工的问题，提高了加工效率以及工艺的精度。设备在加工的时候，由主轴夹着材料并运送，而电导套支撑着，由背轴定位接料并夹着运输，达到三个点位固定操作，使切削力导致的零件弯曲变形的情况变得更少，从而保障加工成品的精度。

三、加工过程出现的故障分析及解决方案

设备在加工零件连接器外壳的过程中，出现了送料不到位的故障。铣槽和材料是沿着同一条直线分布的，但是在加工产品时，铣槽与材料中心的连线出现了偏差，分析产生这种情况的原因肯是背轴C的功能旋转角度出来一些差错，也可能是其他原因造成。因而，先将背轴C的旋转角度进行调整，然后加工首件产品进行调试。

（一）主轴程序调试

编辑程序并将主轴旁边的道具台安装对向刀。执行主程序的头部，切料头和创建工件加工的坐标系，按照步骤執行零件加工工艺中主轴那边的流程程序，一直到主轴那边切断材料的地方，同时关注各工序中走刀的轨迹。

（二）背轴接料

主轴执行到切断材料时，背轴就自动定位接料，主程序执行停止，执行主轴和背轴对中，将背轴像材料切断的地方靠近，结合零件加工工艺和这个时候背轴Z方向的绝对坐标值，将背轴夹材料能接到的位置确定。执行主程序，作出主轴呼叫背轴的操作，然后重新定位主程序到切断材料的地方，定位背轴程序定位到背轴接料的前面，然后运行程序，背轴就会自动沿着电导套扶持的范围内夹持工件，等着主轴完成切断操作。

（三）背轴程序调试

在背轴完成接料操作后，按照背轴那边的加工工艺要求，按照刀具列表来布置刀具，执行背轴程序，按照流程来操作，背轴和主轴对中，将背轴定位，并打开高压泵，背轴转到要吐料的位置，夹头就会松开，在背轴的夹头松开后，零件会因为高压油的喷射和传送带的传输而被吐出来，然后由传送带运输出去。

（四）主背轴自动加工

作完主背轴的程序调试后，主背轴会同时启动操作，背轴完成了加工工序后，就会将工件吐出来，然后等待主轴呼叫来接料，按照这样的流程不断循环重复，零件就会一直被自动加工，直到完成全部的加工工序。

结束语

通过对车床设备的全面检查，调试，最后解决了车床的故障问题。这种新型车铣复合加工，是包含车、铣、钻、攻丝等多种工序能在一次送料中，就能自动化完成送料、加工、接料及吐料流程的复合加工数控床，解决了现代机械制作中各种多样化、小型精密及大批量生产的很多困难，为推进先进生产起了重要作用。设备被维修好后，能正常大批量地生产连接器外壳这种零件，在很大程度上提高了生产效率和精度，也为社会和公司带来了更大的经济效益。

参考文献：

[1]高少华.车铣复合9轴加工中心精度调整方法研究[J].中国新技术新产品，2018（04）

[2]阎竞实.高精度、高效率数控加工技术的研究[J].山东工业技术.2014（22）

[3]曹振，范利娟.基于ESPRIT的双通道双主轴车铣复合加工中心的加工技术分析[J].机电信息，2018（03）

作者简介：

王凯熙：1988-10-27、汉族、陕西商洛人、本科、助理工程师、研究方向：设备管理。