這一類零件的加工具有的共同點(diǎn)是：零件細(xì)長軸、重量大、工序多、工時(shí)長，國內(nèi)多采用多種刀具、多臺(tái)設(shè)備分序完成；數(shù)控車銑復(fù)合也有在精加工序上配進(jìn)口車銑中心完成的?？傮w顯現(xiàn)效率低，且受進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高的制約。
 

 

　　數(shù)控車銑復(fù)合開發(fā)及應(yīng)用的時(shí)間比較早，技術(shù)相對(duì)成熟。其車銑中心均配單一刀架，旋轉(zhuǎn)刀具和車削刀具安裝在同一位置，動(dòng)力軸懸伸長，剛性低。

 

　　下面針對(duì)大重型企業(yè)需求的重要的大型長軸類零件的配套加工問題，推出一款近年研制的臥式車銑復(fù)合加工中心。

 

　　大型零件加工工藝分析

 

　　1、典型零件

 

　　以船舶行業(yè)船用曲軸為例：材料多為鑄鐵或鍛鋼， 毛坯余量多達(dá)20～30mm，且不均勻、硬度高。外形為長軸帶多處曲柄，由于曲柄的回轉(zhuǎn)軸即連桿頸和主軸頸不同心，曲柄繞主軸頸的回轉(zhuǎn)直徑大，曲柄輪廓為多段不同心圓弧組成，曲軸的兩端面又有很深的油孔，曲柄上還有角度不規(guī)則的斜油孔等等，因此需要高剛性、可適合粗精加工的大規(guī)格的復(fù)合車銑加工中心完成。

 

　　2、未采用臥式車銑復(fù)合加工中心前曲軸加工工藝

 

　　某柴油機(jī)廠家加工方案主要是采用多工序， 多臺(tái)設(shè)備來完成的： 首先是采用鏜床打中心孔，平端面；然后將加工后的零件移到雙主軸箱車床上，粗、精車主軸頸及曲柄外側(cè)面；之后調(diào)整兩主軸箱上的卡具，將連桿頸移到機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)直徑上，進(jìn)行工件定位、找正和夾緊，對(duì)連桿頸及曲柄內(nèi)側(cè)面進(jìn)行粗、精加工，再上落地銑床上粗、精平衡重面；后將工件在鉆床上完成斜油孔、直油孔及兩端深孔的加工。這種加工方案車削是在普通臥車上完成，效率低，調(diào)整費(fèi)時(shí)，當(dāng)工件的沖程大時(shí)卡具就無法滿足加工需求，多工序亦影響工件的加工精度。

 

　　3. 采用進(jìn)口臥式車銑復(fù)合加工中心曲軸加工工藝

 

　　隨著我國船舶行業(yè)的日益發(fā)展，曲軸的質(zhì)量也日益與接軌。近年此行業(yè)的企業(yè)開始引進(jìn)如奧地利WFL、德國尼爾森等公司生產(chǎn)的車銑復(fù)合加工中心?？紤]到這類機(jī)床的切削性能，多將設(shè)備用于曲軸的半精加工、精加工工序上，不能實(shí)現(xiàn)一次裝卡完成零件從毛坯到磨削前的加工。

 

　　隨著中、數(shù)控車銑復(fù)合需求的加大，加之對(duì)國外曲軸加工工藝的研討，機(jī)床制造商經(jīng)過潛心研制，推出了具有自主產(chǎn)權(quán)的大型臥式車銑復(fù)合加工中心。

 

　　數(shù)控車銑復(fù)合加工中心技術(shù)

 

　　1、總體布局

 

　　機(jī)床如圖2所示?？傮w上采用斜床身、雙主軸箱、側(cè)掛式單立柱、雙側(cè)掛箱上設(shè)雙刀架結(jié)構(gòu)形式，刀具位于重力方向進(jìn)刀，配以工件檢測、刀具檢測、刀庫、恒溫冷卻裝置、水冷裝置、排屑裝置、防護(hù)裝置和電氣裝置等，并采用西門子840D s l數(shù)控系統(tǒng)。

 

　　設(shè)備具有（ X 1、X 2、Y 1、Y2、Z1、Z2、B1、B2、Cf1、Cf2）任意5軸聯(lián)動(dòng)功能、雙主軸、雙Cf軸同步功能、中心架與副主軸可分別沿Z軸方向自動(dòng)移動(dòng)功能，車銑復(fù)合加工功能，運(yùn)用重載刀具鏜削深孔功能、高壓內(nèi)冷功能、在機(jī)檢測功能和刀具在線實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

 

　　在單立柱的左右各懸掛一套側(cè)掛箱，其上配有刀架，左刀架具有B軸功能，右刀架安裝大直徑外銑刀盤可實(shí)現(xiàn)外銑粗加工。

 

　　左側(cè)掛箱內(nèi)采用內(nèi)裝52kW的內(nèi)置電動(dòng)機(jī)、一個(gè)兩級(jí)行星齒輪變速箱等集成在內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊。內(nèi)置電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)裝于采用灌膠工藝成型的多階梯深孔箱體內(nèi)，研制過程解決了多階梯深孔加工精度低的問題，此裝置的輸出轉(zhuǎn)矩優(yōu)于進(jìn)口機(jī)床。

 

　　右側(cè)掛箱78kW的主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒型帶及自制減速箱的減速后，提供10 000N·m大轉(zhuǎn)矩動(dòng)力。

 

　　該減速箱可實(shí)現(xiàn)兩檔變速，根據(jù)用戶的不同需求，配置不同直徑的外銑刀盤，解決刀具長、剛性不足、無法實(shí)現(xiàn)粗加工的問題。

 

　　2、技術(shù)參數(shù)與國外同規(guī)格機(jī)床對(duì)比

 

　　從附表可見， 本機(jī)床在承載能力、功率及扭矩輸出方面均有明顯優(yōu)勢(shì)，打破了國外現(xiàn)有的車銑中心僅配置單刀架的布局形式。右刀架大直徑刀盤的配備，可實(shí)現(xiàn)在1臺(tái)機(jī)床上完成工件的粗、精加工， 從而達(dá)到高精、。左刀架與車削主軸C軸功能相結(jié)合實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)。