复合加工机床的新潮流

158机床

    为能在激烈的市场竞争中取胜，提高机床附加价值功能的集成化正在发展。代表这一趋势的就是以一台机床进行复合加工和不同方式的加工、作为可达到多品种、小批量生产、不同品种不同产量的生产时代的王牌而显露头角的复合加工机床。原来的加工中心和数控车床的一半以上将被复合加工机床替代，预计可达到能同全部加工中心匹敌的生产、销售规模。

    一台拥有为加工复杂形状的工件而进行数道工序、不同方式的加工性能的机械称之为复合加工机床。为达到同样目的，也有将控制坐标多轴化、扩大加工功能、多机能化的使用方法。总之是用工序集成的方法提高生产效率，提高机床的附加价值。于是，这里就把前者的在一台机械内实现不同品种加工的机床和后者的多坐标控制机床两者通称为复合加工机床。

    复合加工机床具有的功能是随着时代的变化而变化的。过去曾有将加工中心称为复合加工机床的时期，但因工具交换加工的品种受到限制，而且也走不出切削加工的领域，现在已经不再将一般的加工中心称之为复合加工机床了。同样，现在的复合加工机床不再被称为复合加工机床的时代也可能不远了。复合加工机床的开发、生产在不断得到推进，特别是最近具有将车削功能和回转切削功能合并起来的机床的销售台数迅速增加，今后可望达到与加工中心相匹敌的生产和销售规模。

    当初，日本的复合加工机床是以车床为基础，加上铣加工功能并予以强化的。这是因为几乎所有车床加工的工件都要进行二次铣加工和孔加工。当初开发复合加工机床就是以合成这些加工工序为目的。但是最近的复合加工机床从原来的以车削加工为主，变成以铣加工为主体，代替加工中心使用的情况多了起来。此外，现在也开发出可进行粗加工到复杂形状加工的车削加工中心。

一、以车削加工为主体

    以车削加工为主体的复合加工机床是车削中心。车削中心以车加工为起点，在刀架上配置车床用工具和可进行铣加工的回转工具，可以对圆筒形工件和棒形工件施行沟槽加工以及平面加工。最近，又出现双主轴头方式，通过交替方法可以不用卸下工件将另一端进行加工。当前车削加工零部件的70%需要进行两道工序以上的加工，作为将这些零部件高效、高品质加工，在车削加工的同时、同位置的加工技术有以下三点。

1、 内、外加工集成化：一次(表面)及第二次(内面)加工的各项功能输入于机床内的一次/二次加工机床。

2、 加工复合化：车削加工加上铣加工、磨削加工等各项功能均具备于机床内的工序集成加工机床。

3、 智能化：将储藏、搬运、加工在机床内存化，可以进行工件识别、对工件控制把握、适应控制、信息网络化等，是采用了最新监测技术的单元加工机床。

二、加工中心多坐标化

    五坐标控制：在X、Y、Z三个坐标控制的基础上，为能变化工具的方向、在进给轴周边的特定角度设定回转位置开发出的产品是五坐标加工机床。五坐标加工机床有如下两种使用方法：

(1) 回转控制轴使用分度，加工件倾斜地对象刀具，在这种状态下进行三坐标控制的加工。

(2) 将所有的控制轴同时使用、连续动作，这叫做五轴联动，可对叶轮等呈突出形状的曲面形状工件进行加工。

    五坐标联动加工机床的特点有很多：A、可以避开切削速度为零的条件B、可缩短刀具长度C：可加工不重新装卸就不能进行加工的呈突出形状的工件。现在，飞机行业、金属模具行业等对这种设备的需求正在增加。

    六坐标控制：铣系列加工机床因采用多轴控制，不仅可进行复杂形状的加工，还可以进行复合加工。例如有棱角的形状或四角形的孔等，过去因不改变工序就不能再加工，一般都是换于放电加工机床上再处理的。现在用凿子样的刀具代替了回转刀具，在采用六坐标控制的同时进行摇动切削加工，这就使得一台设备可以完成工件的加工，精度和效率也得到了提高。

    使用非回转式刀具，就必须控制主轴周围的回转位置，这就需要采用六坐标控制。在提高效率方面，因六坐标控制加工使用了非回转刀具，切削速度和进给速度达到了一致，这就解决了不能以提高主轴转速进行高速加工、回转刀具不能作到的形状和部位的加工问题。也使不用改变工序、一次装卡完成全部切削加工成为可能。