車銑複合加工中心

為了提高複雜異型產品的加工效率和加工精度，工藝人員一直在尋求更為高效精密的加工工藝方法。車銑複合加工設備的出現為提高航空航天零件的加工精度和效率提供了一種有效解決方案。

加工效率與精度是金屬加工領域追求的永恆目標。隨着數控技術、計算機技術、機牀技術以及加工工藝技術的不斷髮展，傳統的加工理念已不能滿足人們對加工速度、效率和精度的要求。在這樣的背景下，複合加工技術應運而生。一般來説，複合加工是指在一台加工設備上能夠完成不同工序或者不同工藝方法的加工技術的總稱。複合加工技術主要表現為2種不同的類型，一種是以能量或運動方式為基礎的不同加工方法的複合；另一種是以工序集中原則為基礎的、以機械加工工藝為主的複合，車銑複合加工是近年來該領域發展最為迅速的加工方式之一。

航空產品零件突出表現為多品種小批量、工藝過程複雜，並且廣泛採用整體薄壁結構和難加工材料，因此製造過程中普遍存在製造週期長、材料切除量大、加工效率低以及加工變形嚴重等瓶頸。為了提高航空複雜產品的加工效率和加工精度，工藝人員一直在尋求更為高效精密的加工工藝方法。車銑複合加工設備的出現為提高航空零件的加工精度和效率提供了一種有效解決方案。 ^[1] 

車銑是利用銑刀旋轉和工件旋轉的合成運動來實現對工件的切削加工, 使工件在形狀精度、位置精度、已加工表面完整性等多方面達到使用要求的一種先進切削加工方法。車銑複合加工不是單純的將車削和銑削兩種加工手段合併到一台機牀上，而是利用車銑合成運動來完成各類表面的加工，是在當今數控技術得到較大發展的條件下產生的一種新的切削理論和切削技術 ^[2]  。

國際上對複合化機牀尚無明確定義，正處於創新發展之中。複合加工又叫完全加工、多功能加工。早期曾將加工中心稱為複合加工機牀。但是隨着複合加工技術的不斷髮展與進步，複合加工機牀與以前所稱的複合加工機牀有了本質上的區別。複合加工機牀通過一次裝夾零件完成多種加工工序，縮短了加工時間，提高了加工精度，因而受到用户的歡迎。數控車銑複合機牀是複合加工機牀的一種主要機型，通常是在數控車牀上實現平面銑削、鑽孔攻絲、銑槽等銑削加工工序，具有車削、銑削以及鏜削等複合功能，能夠實現一次裝夾、全部完上的加工理念。

車銑複合加工機牀的運動包括銑刀旋轉、工件旋轉、銑刀軸向進給和徑向進給四個基本運動。依據工件旋轉軸線與刀具旋轉軸線相對位置的不同，車銑複合加工主要可分為軸向車銑加工、正交車銑加工以及一般車銑加工。其中軸向車銑和正交車銑是應用範圍最廣泛的兩類車銑加工方法。軸向車銑加工由於銑刀與工件的旋轉軸線相互平行，因此它不但可以加工外圓柱表面，也可加工內孔表面。正交車銑加工由於銑刀與工件的旋轉軸線相互垂直, 在內孔直徑較小時它不能對內孔進行加工，但在加工外圓柱表面時由於銑刀的縱向行程不受限制，且可以採用較大的縱向進給，因此，在加工外圓柱表面時效率較高。

與常規數控加工工藝相比，車銑複合加工具有的突出優勢主要表現在以下幾個方面：

（1）縮短產品製造工藝鏈，提高生產效率。可以安裝多種特殊刀具，新型的刀具排布，減少換刀時間,提高加工效率，車銑複合加工可以實現一次裝夾完成全部或者大部分加工工序，從而大大縮短產品製造工藝鏈。這樣一方面減少了由於裝卡改變導致的生產輔助時間，同時也減少了工裝卡具製造週期和等待時間，能夠顯著提高生產效率。

（2）減少裝夾次數，提高加工精度。裝卡次數的減少避免了由於定位基準轉化而導致的誤差積累。同時，車銑複合加工設備大都具有在線檢測的功能，可以實現製造過程關鍵數據的在位檢測和精度控制，從而提高產品的加工精度；高強度一體化的牀身設計，提高了對難切削材料的重力加工能力；該機牀配置有自動送料裝置，可以實現自動上料來連續，基本實現單台機牀的流水線作業。

（3）減少佔地面積，降低生產成本。緊湊美觀的外形設計，改善了空間利用方式,維護修理更方便讓客户得到最大的滿意；雖然車銑複合加工設備的單台價格比較高，但由於製造工藝鏈的縮短和產品所需設備的減少，以及工裝夾具數量、車間佔地面積和設備維護費用的減少，能夠有效降低總體固定資產的投資、生產運作和管理的成本。

當停車時，為使電動機迅速靜止，則需將電動機電源反接，電動機在反接制動狀態下迅速制動。台灣車銑複合加工中心如果電動機轉速較低時，則依靠速度繼電器KP1或KP2的動合觸點自動切斷控制電路，斷開電動機電源，實行自由停車。

當台灣車銑複合加工中心電動機正轉時，則速度繼電器的正轉動舍觸點KPl (17 - 21)閉合，而正轉動斷觸點KPl (17 - 18)斷開。當電動機反轉時，速度繼電器的反轉動合觸點KP2 (17 - 16)閉合。

假設主電動機在停車前為低速正轉，即Kl、KML、KM3、KM4為動作狀態。台灣車銑複合加工中心速度繼電器動合觸點KPl (17 - 21)閉合。台灣車銑複合加工中心按下SB1，其動斷觸點(8- 7)使K1和KM3斷電釋放，觸點Kl（19 - 16）打開，使KM1斷電釋放，這就切斷了主電動機電源。數控機牀按下SB1的同時，其動合觸點(8- 17)閉合並接通以下屯路：從電源線(8) -SBl(8 - 17) -KPl (17 - 21) -KMI (21 - 20)-KM2的線圈一電源線(”。台灣車銑複合加工中心所以使反轉接觸器KM2得電動作，KM2動作後，其動台觸點KM2(8 - 17)接通自鎖線路，當放開按鈕SA1後，KM2仍然得電動作。

KM2觸點(8- 17)閉合代替KM1觸點(8- 17)使KM4 -直保持得電。KM2和KM4得電，使三相電源經過KM2主觸點、限流電阻R及KM4主觸點反接給電動機供電，電動機進行反接制動。當電動機的轉速降低到接近零速時，速度繼電器的正轉動合觸點KPl (17 - 21)打開，切斷KM2的通電迴路，使KM2和KM4相繼釋放，及時切斷電動機的反接電源，電動機制動結束。反向運行時的制動過程與正向相似，此時參與控制的電器是速度繼電器KP2、接觸器KM1、KM4。 ^[2]