复合机床的发展方向

　　从近年国内、外举办的国际性机床产品展览会上所展出的数控机床新产品和有关的评论分析资料来看，数控复合加工机床的主要技术发展趋势和方向，较集中的表现如下：

　　一、继续扩大单台数控机床的复合加工能力。

　　通过对工艺过程和工序的优化(如合并、简化加工过程)、刀具结构的改进(如采用组合刀具、专门刀具等)减少工艺、工序及所需工具的数量;通过机床结构和配置的创新(如多轴控制的主轴头、多刀位的转塔式刀架和砂轮头架等)，增加机床的灵活度、刀具的储备量和自动提供(更换)刀具的能力，从而提高机床复合加工的能力，使有更多的零件、更多的工艺的和工序都能在一台机床上一次装夹后来加工完成。例如现在不仅有了各种单一工艺的多工序复合加工机床，如车削中心、铣削中心、磨削中心、冲压加工中心等，而且还有了车-铣复合、车-磨复合、车削-制齿复合乃至切削加工和激光加工复合、冲压和钻孔复合等多种工艺的多工序复合加工机床的出现和发展。日本MAZAK公司新近推出Integrex-Ⅲst和Integrex-Ⅳst系列的双主轴五联动的车-铣复合加工机床，除了具有车削、铣削功能外，还具有曲轴加工、滚齿、内外圆磨削和激光淬火等加工功能。

　　二、多主轴、多刀架、多工位的方向发展。

　　为了进一步提高生产率，特别是单台复合加工机床的产出率，数控复合加工机床在向多主轴、多刀架、多工位的方向发展。如EMO-2005上Chiron公司的新产品DZ15KW，DZ18W，DZ12KS等都是双主轴的加工中心;MAKINO公司的TWINFLEXMD为双卧主轴或双立主轴的加工中心，并各有换刀机械手;MAZAK的Integrex300IV和德国STAMA的MC726/MT均为两个车削主轴和一个铣削主轴的三主轴车-铣复合加工机床;德国INDEX公司的V160D为双主轴、双转塔刀架的倒置式数控车床，可同时加工两个相同的零件;日本NAKAMURA-TOME公司的SuperNTY3为双主轴，三转塔刀架的车-铣加工中心，德国TRAUB公司的TNX80/65为双主轴四转塔刀架的车-铣中心等。这些机床之所以采用多主轴、多刀架的结构，除部分是出于加工工艺和工序的需要外，不少则是出于采用多主轴同时加工多个相同的零件和多刀架同时对同一零件进行多工序加工，可以在加工时间上相互重合，从而能成倍地提高复合加工机床单位时间内的产出成果。因为这些多主轴、多刀架的机床实质上是相当于两台或多台相同的数控复合加工机床组合在一起，只是采用了共同的床身和由同一个数控系统进行控制罢了。不过这样的一台多主轴多刀架机床的成本要比多台独立的单主轴机床的总成本要便宜，所以在经济上还是合算的。

图8Chiron的DZ15W双主轴立式加工中心

　　三、向大型的方向发展。

　　因为复合加工的主轴优点之一是减少零件在多工序和多工艺加工过程中的多次重新安装调整和夹紧的时间，由于大型零件一般多是结构复杂、要求加工的部位和工序较多、安装定位也较费时费事的零件，所以采用数控机床进行复合加工比较有利。因此为了适应大型重型机械行业发展大型产品的加工需要，数控复合加工机床有向大型化发展的趋势。如日本大隈公司展出的五轴联动的动梁龙门加工中心工作台面为2000mm×3000mm;德国瓦德里希科堡公司新近推出的龙门式车铣复合加工中心，工作台面宽度达4500mm～6500mm。就足以说明数控复合加工机床大型化的发展趋势了。

　　四、向结构模块化和功能可快速重组的方向发展。

　　因为结构模块化是数控复合加工机床快速发展的基础，而数控复合加工机床的功能可快速重组则是其能快速响应市场需求，并能抢占市场的重要条件，因此国外许多有名的机床制造厂商早已为此而努力研发。事实上，一些技术先进的厂家(如瑞士的Mikron公司，美国的哈斯和哈梃公司，德国DMG，EMAG和TRAUB公司等)的许多产品都已实现结构模块化的设计了，并正在向如何实现功能快速重组的方面努力。