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復(fù)合加工機(jī)床現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析（上）
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http://china-zesir.com 發(fā)稿日期：2008-1-22
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- 面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，公司的生存之道是賦予產(chǎn)品更多的價(jià)值，而這意味著要生產(chǎn)出更精密和更復(fù)雜的產(chǎn)品。同時(shí)，一個(gè)公司也必須在尋求增加產(chǎn)品種類時(shí)降低資金的占用。這都促進(jìn)了多功能復(fù)合機(jī)床的發(fā)展。
變化中的復(fù)合加工機(jī)床概念
現(xiàn)今的制造業(yè)、特別是機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：多品種、小批量生產(chǎn)；交貨期縮短；要求降低成本；伴隨輕型化、性能復(fù)合化增加了復(fù)雜形狀的產(chǎn)品；缺少熟練操作人員和優(yōu)秀技術(shù)人員。一個(gè)企業(yè)要適應(yīng)這種現(xiàn)狀并在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝，需要新的技術(shù)和機(jī)床，這時(shí)作為“王牌”的復(fù)合加工機(jī)床便順應(yīng)市場(chǎng)需求閃亮登場(chǎng)。
我們將一臺(tái)擁有能以數(shù)道工序、不同方式加工復(fù)雜形狀工件能力的機(jī)床稱之為復(fù)合加工機(jī)床。為達(dá)到同樣的用工序集成的方法提高生產(chǎn)效率和機(jī)床的附加價(jià)值的目的，在技術(shù)上也有將機(jī)床控制坐標(biāo)多軸化、擴(kuò)大加工功能、多功能化的解決方法。在這里我們把前者的在一臺(tái)機(jī)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同品種加工的機(jī)床和后者的多坐標(biāo)控制機(jī)床兩者統(tǒng)稱為復(fù)合加工機(jī)床。
復(fù)合加工機(jī)床具有的功能是隨著時(shí)代的變化而變化的。過(guò)去曾有將加工中心稱為復(fù)合加工機(jī)床的時(shí)期，但因其工具交換加工的品種受到限制，而且也走不出切削加工的領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)不再將一般的加工中心稱之為復(fù)合加工機(jī)床了。
復(fù)合加工機(jī)床的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)在市場(chǎng)需求中不斷得到推進(jìn)，特別是最近，具有將車(chē)削功能和回轉(zhuǎn)切削功能合并起來(lái)的機(jī)床的銷(xiāo)售數(shù)量迅速增加，今后可望達(dá)到與加工中心相匹敵的生產(chǎn)和銷(xiāo)售規(guī)模。
復(fù)合加工機(jī)床的現(xiàn)狀
復(fù)合加工機(jī)床一般具有這些特征：設(shè)置較少，有時(shí)甚至是一次性的；復(fù)雜工件不需在多臺(tái)機(jī)床上加工；減少工件的裝夾次數(shù)；加工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)床數(shù)量減少，不需在場(chǎng)地上投入很多。
機(jī)床制造商們?cè)谝詢煞N方式適應(yīng)日益擴(kuò)大的市場(chǎng)。一種是他們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)床能進(jìn)行一次以上的加工工序�，F(xiàn)在，有些機(jī)床能提供銑削、鉆削、攻絲、車(chē)削、磨削、焊接和調(diào)平多種功能。另一種多功能的較明顯的方式則是通過(guò)加速工件裝夾速度來(lái)使機(jī)床高產(chǎn)出，這主要是通過(guò)在單臺(tái)機(jī)床或單元內(nèi)增加機(jī)器人或工件夾持機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。多功能機(jī)床另一個(gè)使人感興趣的因素是，大部分的自動(dòng)化和航空制造商目前趨向于減少他們自己的加工規(guī)模，而要求供應(yīng)商直接交付可供裝配的模塊。分析家們看到大公司面臨著質(zhì)保和設(shè)備老化而不能大批量加工高精度的工件等諸多問(wèn)題，所以現(xiàn)在一些大批量的工件被分解成小批量轉(zhuǎn)包給多個(gè)供應(yīng)商。這一切都為復(fù)合加工機(jī)床提供了施展才能的用武之地。
機(jī)床由功能單元部件構(gòu)成
美國(guó)的Makino公司是一家專攻發(fā)展磨削技術(shù)的公司。最初，他們?yōu)閭鹘y(tǒng)的加工中心提供電鍍CBN磨輪�，F(xiàn)在他們極大地拓展了這項(xiàng)技術(shù)，研發(fā)了除用電鍍CBN磨削，還具有帶陶瓷磨輪的復(fù)合磨削加工中心�，F(xiàn)在每當(dāng)其加工硬鎳合金材料時(shí)，除了傳統(tǒng)的最終精加工外，磨削已成為初級(jí)粗加工過(guò)程。這是一種引人注目的改革，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)機(jī)床上既能加工又能磨削的柔性制造。
Makino 公司使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的加工中心平臺(tái)并提供獨(dú)有的磨削選擇包。除了電鍍CBN磨輪外，其公司現(xiàn)在還能提供使用陶瓷磨輪的磨削選擇包。另外，Makino公司還增加了特殊的冷卻回路和輪打磨能力以支持磨削功能。該機(jī)床第二軸附帶一個(gè)鉆石打磨輥用來(lái)支持連續(xù)打磨，它包括固定在機(jī)床工作區(qū)的連續(xù)和間歇打磨系統(tǒng)。因?yàn)殇h利的磨粒能持續(xù)不斷地外露而且磨輪有非常好的形狀保持能力，所以這種連續(xù)打磨能力大大提高了生產(chǎn)率和質(zhì)量。磨輪輪廓的改變可以通過(guò)調(diào)用刀庫(kù)中不同的打磨輥和磨輪來(lái)完成，這與加工中心換刀方式相似。
加工過(guò)程中重要的控制因素是冷卻液的使用。如使用太多冷卻液，就像水上飛機(jī)，工件刀具接觸不好；使用太少冷卻液，則不但降低了切削速度，而且有可能灼燒工件。所以該機(jī)床另有一套噴嘴用于銑削，需要的話，可以再加上主軸冷卻液。
Makino公司在磨輪周邊360?上安裝了一套高壓噴嘴，使用這種可編程噴嘴將高壓冷卻液注入磨輪前部一個(gè)多孔的輪子，離心力將液體推出輪子，足夠多的液體會(huì)將磨屑沖洗出輪子，從而保持工件的冷卻。
模塊設(shè)計(jì)是關(guān)鍵
EMAG公司獨(dú)樹(shù)一幟，其擁有許多基本機(jī)床平臺(tái)，可以通過(guò)改良以達(dá)到用戶具體的要求，因此其大部分機(jī)床都是用戶定制的，采用的是增加模塊的方式。例如，有一臺(tái)很受EMAG公司用戶喜歡的立式加工中心，它能進(jìn)行車(chē)削、滾削、磨削、淬火、裝配和激光焊接。
EMAG公司在得到定單后，設(shè)計(jì)者首先從用戶的生產(chǎn)條件中找到解決方法，然后創(chuàng)建能夠完成任務(wù)的機(jī)床或機(jī)床生產(chǎn)線。這有可能是單一功能機(jī)床（磨削、銑削等），但經(jīng)常是要求多功能設(shè)計(jì)，包括銑削、鉆削、車(chē)削、磨削、調(diào)絲、滾削、鏜削、焊接、測(cè)量和工件調(diào)平。
EMAG 機(jī)床的主要設(shè)計(jì)特征：短行程，即在工件和切削工具間的行程很短；環(huán)境冷卻，機(jī)床保持在環(huán)境溫度下，而不是在任意值；當(dāng)工件和機(jī)床在同樣的溫度時(shí)，可取得最佳效果；內(nèi)部的系統(tǒng)循環(huán)可冷卻機(jī)床內(nèi)的所有熱源，包括電機(jī)和軸承；最小的振動(dòng)，基礎(chǔ)和立柱由被稱為Mineralit的高級(jí)聚合花崗巖成分制成。同傳統(tǒng)的材料相比，Mineralit的小振動(dòng)性可為加工帶來(lái)良好的表面質(zhì)量和更長(zhǎng)的刀具壽命。另外，所有的動(dòng)力裝置都不在工作區(qū)內(nèi)，而是被安裝在機(jī)床上一個(gè)剛性的箱式結(jié)構(gòu)上方，并且在主軸上還包圍著一條帶狀流體單元，它可以減少振動(dòng)和承載時(shí)的主軸偏差。
汽車(chē)工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的制造商采用VSC車(chē)床和齒輪?滾銑中心來(lái)車(chē)削毛胚件、下序的高速齒輪滾銑以及修理毛刺。VSC復(fù)合機(jī)床也能夠從加工軟的毛胚件轉(zhuǎn)換到加工硬的基礎(chǔ)類的機(jī)床組成部分。例如， VSC機(jī)床能自動(dòng)地進(jìn)行軟車(chē)去加工鑄鋼活塞，接著進(jìn)行硬車(chē)、鉆、銑以及用CBN或金剛砂輪精磨。 - ■ 與【復(fù)合加工機(jī)床現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析（上）】相關(guān)新聞
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