车铣复合加工中的效率与质量

        在市场经济的浪潮下，所有的企业都在追求效益，因此人们更多地把注意力集中在加工效率上，目前流行的高速加工被普遍认为是提高加工效率的有效手段之一；在众多的展会上，人们可以看到各种各样的高速加工设备，可谓是风光无限；高速加工带给人们的最直观的感受是主轴转数和切削速度的提高，加工时间明显缩短；但是从企业获利的角度来看，高速加工并不适合所有的企业；因为风光无限的外表下面，需要有一个庞大的开支来支撑。高速加工设备的投入不仅仅是设备本身，同时还包括机床维护和使用成本，这些都远远高于普通设备。最明显的就是刀具、冷却介质等常规耗材的高成本；此外，机床的维修成本，意外损耗等，都会给他的拥有者带来瞠目结舌的“意外惊喜”。这些原因致使很多高速加工设备最终都被当成了常规设备使用，失去了它应有的价值和功能。实际上，高速加工只适用于产品附加值高、技术水平先进的少数企业。 
　　其实在提高加工效率方面，高速加工只是手段之一；在上世纪末期高速加工设备所必需的直线电机、电主轴、刀具耐久性方面取得了一些技术上的突破，使得高速加工得以快速发展至今。其实我们还有一条路走，就是通过提高机床功率或增加刀具负载的方法，来提高材料去除率，我们称之为“强力切削”；机床的功率提升不是大问题，机床结构的刚性和刀具的耐久性是最大的瓶颈。但是我们在有限的条件下，通过机床结构设计优化、合理的刀具选择以及工艺方案的优化，充分发挥机床的性能，也可以有效地提高加工的效率，是目前最经济有效的方法。 
　　复合加工是加工方式发展的另外一个方向，最常见的是车铣复合加工、镗铣加工，在理论上它可以节省很多的工艺准备时间和简化工艺流程，是提高产品质量和生产效率的有效手段。但是此类设备价格相对较高。 
　　以上的几种加工方式都是为了提高加工效率，其实，提高加工效率不仅仅体现在设备应用方面，在刀量具、工装夹具的应用方面，我们也可以找出提高效率的方法。在这些方法得以应用的加工领域中，我们把他们统称为“高效加工” 
　　下面我们以车铣复合设备的应用为例，探讨一下如何充分发挥设备的效率。设备的效率能否得到充分的发挥，是企业能否获利的决定性因素。这里我们从质和量这两个角度来看，一方面由于采用了有效的数控程序控制，使产品的一致性得到保障，将人为因素的影响降到最低，产品的精度可均匀分布在公差带范围内；另一方面，由于减化了工艺流程，避免了重复装夹的误差，从而提高了产品的质量。在大批量的产品加工中，此类设备的优势在于生产效率和稳定的产品质量；在小批量的产品加工中，体现在设备的灵活性和超高的产品质量。那么此类设备的应用中，重点在于产品质量和加工效率。我们通过车铣复合加工中的一些实例来给大家一些直观的感受。
        这是一个典型的接头类零件，内外形都需要加工，而且批量非常大，如果在车铣复合设备上完成这个零件的加工，无论从效率还是质量上都是最佳的选择。选择合理的加工方案和刀具再配一套自动进料机构，单件加工时间甚至可以用秒来计算，其生产效率在常规工艺安排上根本无法想象。
        这是一种复合程度更高的设备，双刀架的结构设置，使得加工效率大大提高，那么如何有效地利用两个刀架，使之相互配合，缩短加工时间，是这类设备在实际应用中的主要课题之一。此外，上刀塔与C轴的联动，也可以完成五座标联动加工，这些都可以在CAM软件中得以有效地解决。对于数百万的设备投入，CAM软件这个必备的工具往往被忽略。
        双主轴的设备可以实现零件的自动翻面加工，正反两面的同轴度可由机床精度来保证，既减少了重复装卡的准备时间，又可以保证零件的精度，尤其是批量生产的零件，零件的一致性可以得到很好的保证，加工误差很容易控制在指定范围内。 
　　通过上面的三个例子，我们可以看到，车铣复合设备可以有效地提高产品质量和加工的效率。但是，只有高效的设备，没有有效的工具和手段来驱动它，也是枉然。这里有两点感受，一是合理的刀具选择和有效的刀具管理体系是高效加工的基础保障，二是CAM平台的支持是高效加工必不可少的条件。无论是在高速加工、强力切削还是复合加工中，刀具是我们永远的重要议题。正确选择和使用刀具是所有工作的前提，在其他因素因条件限制无法突破的时候，在刀具上做文章可以收到意想不到的效果。