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多功能机床的发展方向

多功能机床在1999年巴黎举办的EMO展(欧洲机床博览会)和今年在美国芝加哥举办的IMTS2000展都体现出同一个中心主题，就是开发尽可能在一次装夹中高效、高精度地完成所有工序加工的机床，即研制开发高速、多功能机床，以适合用户需求。从这两次机床博览会展出的新产品情况和有关*分析预测，目前与今后一段时间内，多功能机床的研制与开发将进一步朝以下几个方向发展：增加机床的工作轴使机床变为能进行多轴加工的多功能机床。5轴加工中心 随着制造技术的不断进步，较近几年来，大多数的加工中心都设计成能在一次装夹中加工零件五个面的5轴机床。例如由Mazak公司新设计的Integrex 100Y和100SY加工中心，都是为满足复杂零件的加工而设计的多功能机床。据介绍，Integrex 100Y型具有X、Y、Z、C和B的五轴运动，其中在可沿Y轴方向上移动125mm的刀架上，设计安装有一个功率为5.6kW、转速可达15，000r/min、可装有铣刀、镗刀等旋转刀具、且能相对刀架中心摆动225°的B轴。所以机床能进行横向切削、斜面加工、偏心孔钻削、镗削与螺纹加工。Integrex 100SY型加工中心，除有3个直线运动和1个旋转精度达0.001°的C轴外，还具有两个主轴。能在一次装夹中高效加工出高精度零件。在车床上增加C轴 在传统结构的车床上增加C轴，能获得如同4～5轴立式或卧式加工中心一样的加工能力。在这种机床上增加了自动换刀机构，而取消了原来的回转式刀架。在增加的C轴上安装着可以在圆周方向上任意位置定位的立卧式铣头，因而可以在一次装夹中进行5个面上的铣削、钻孔和螺纹加工等，给回转体零件的加工带来了较大的方便。Makino公司为适应航空工业制造形状复杂的大型零件的用户需要，新设计出V55-5A五轴立式加工中心，主要特点就是机床除能进行三个方向的轴向运动外，还有一个用于支撑零件的B轴和能在其上旋转的C轴。其中B轴能倾斜120°，C轴能旋转360°。较好地提高了机床的加工能力。车削中心和加工中心的集成组合以德国Bielefeld的Gildemeister车床股份有限公司生产的车-铣中心MF twin 300TC为例。它是一个Z轴车削中心和一个卧式加工中心的集成组合，同时配备一个具有一个Y轴和一个C轴，可以从0°摆动到180°的30kW的模块式铣削头，使很复杂的卡盘件和棒料件可以在一道工序内加工完C个面。因而较大地提高了机床的加工效率和零件的加工精度。也使该公司为世人树立了一个整体加工领域的技术领x形象。多加工原理优点的组合也是目前多功能机床的发展趋势之一。瑞士Moutier的公司Tornos-Bechler S.A.新近推出的Deco方案，就是将凸轮控制多轴自动车床的高生产率与CNC机床的快速调整能力结合了起来。以一台6轴自动车床Multi-deco 20/6为例。它是一台有18个数控轴的多功能机床，邯郸6132数控车床，其特征是有一套以Windows为基础的编程系统，带有相应的软件来编制零件的程序。在高精度数控中，有一个集中的定时开关来确定节拍，保证加工过程同步。还有一个以传统凸轮盘为基础的辅助功能运动控制装置。冲压-激光复合加工机床 Amada America公司生产的Apelio 2510型冲压L激光复合加工机床是为研制周期很短、批量又很大的产品生产而开发的新产品。该机主要特点是*进行刀具调整，并具有一般冲压机床所具备的生产效率高和激光加工机床具有的加工柔性好，能对形状非常复杂的零件进行高效率加工的优点。铣削-电火花单元 德国Exeron Multi GmbH、Mikromat GmbH和System 3R AB公司联合开发出铣削-电火花单元。机床通过CNC系统和相应的软件，将刀具或电极更换机构和托盘系统连成一体，集成铣削与电火花加工以及工件搬运等各项操作。能在一次装夹中加工完一个形状非常复杂的塑料模具模板，较大地提高了生产效率。硬车-磨削中心 为弥补车床的加工精度低和磨床生产效率低、制造成本高的不足，减少零件装夹次数、提高加工精度(尤其是对零件的相对位置精度要求很高)，德国EMAG公司开发出VSC DS硬车-磨削中心。其主要特点是机床拥有一个由变频电动机驱动、静**承支撑的主轴。为承受很大的切削力和磨削力，机床选用花岗岩材料制造床身，采用高刚度的厚壁铸铁床头箱等。所以能在一次装夹中进行切除大余量的硬车以及保证较终精度要求的精密磨削，加工出高精度齿轮毛坯、轴承和燃气喷嘴等**航空用的精密气动、液压零件。目前这种机床在欧洲已有许多厂家使用，6132数控车床批发厂，在美国还刚开始准备使用。据有关*分析，这种机床将会有较好的市场前景。

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　　在CK6150数控车床出现问题之后可用的检测方法是多种多样的，但总体来说可以将它划归为两个大类别，一是对其系统进行检测，这种情况之下好的检查方式为一旦发现有数控机床出现问题，就立刻对其切断电源，之后重启机器看一下故障是否已经消失，在连续作业情况之下或者是由于外力影响之下，车床数控系统出现故障会产生车床无法正常运作的问题，而这种问题是在实际使用过程中车床出现问题较多的情况之一。

　　在CK6150数控车床厂家产品的检测之中*二种，也是较为常用的一种那就是测量诊断法，这种方式在故障排除方面应用的数量也比较多，6132数控车床零售商，主要是对车床的硬件进行检测，在实际的检测过程之中所使用的设备是比较多的，例如在检测硬件配件好坏的时候需要用到万用表，在细化检查的时候需要应用到示波器以及逻辑测试仪等等仪器，用这些设备仪器进行各个配件的检查，之后对出现故障的配件进行更换就能够确保车床正常进行使用了。举个较为简单的例子，比如在实际的故障检测过程中，对数控系统的三相电源进行检测，就可以采用相序表测量，通过这种测量方式就能够了解到在线路方面是否有问题存在。

　　除了上述的这种检测方式之外，很多在数控车床维修方面经验丰富的老师傅还习惯使用原理分析法，可以说原理分析法对于故障检测来说具有的效果好，但是这种方式并不是每一个维修人员都能够掌握的，因为这种检测方式需要检测人有丰富的经验，在实际的检测过程之中根据自己的经验以及对车床各个结构部件的了解分析出问题症结存在于哪里，通常情况下是通过反推的形式来完成检测的，也就是说了解到设备在使用过程中突然失灵是由于哪些问题而发生，是有各种异味存在还是有异常的响动声，6132数控车床批发商，通过这样的异常表现判断出在那个部件上出现了问题，之后再根据车床各个部件应该具有的原理而分析，对照问题产生的原因较终对问题进行解决。比如在采用数控车床对螺纹进行加工的时候有乱牙的现象发生，这个时候就可以根据数控系统其基本原理进行分析判断，一般出现这种故障都是因为旋转编码器上出现了问题，这个时候只要对旋转编码器进行检测，就会在时间发现问题所在，如果不是在这个部件上出现问题，那么在机床上出现乱牙现象只可能是反馈信号丢失的原因，在这种时候就要对反馈信号丢失的原因进行排查了，进行排查之后多数情况下会发现脉冲编码器存在问题，对其进行拆解更换问题就会**解决。总体来说此种故障排除方式更多的是看检测人所具有的经验是否丰富，检验者经验丰富，对于设备的原理了解透彻，那么在检测的时候速度就会更快，而效果也会更理想。

提高数控机床加工精度的对策

　　在数控机床的加工过程中，其所加工的零部件的精度直接影响产品的质量，部分机械零部件和精密设备的零部件对加工精度的要求非常高，提高数控机床的加工精度是解决问题的关键所在。通过广泛的研究与分析得出，提高数控机床的加工精度的对策大致有以下几种方法：

　　2.1 通过控制数控机床的原始误差提高加工精度

　　数控机床加工过程中，误差本身是不可避免的，被加工零件与数控机床之间存在必然的误差， 这种一定存在的误差称为原始误差。

　　因此，要提高数控机床的加工精度，控制数控机床的原始误差是重要对策之一。针对产生原始误差的可能性要进行系统的分析，根据误差产生的原因和误差类型要制定相应的改进措施。机械零件在加工过程中，数控机床的位置精度、几何精度对零部件的加工精度有重要影响，要通过位置控制和几何精度控制来减少位置误差和几何误差对零件的影响。同时对于加工过程中产生的变形误差，要用风冷、水冷等方法控制加工过程中的热变形，减少热变形误差带来的加工精度影响。同时对于位置误差，要合理选择适合零件材质的刀具，避免刀具变形，同时根据被加工零件的胚料形状选择合理的夹具， 有必要的情况下要针对零部件的形状尺寸专门设计夹具，避免产生位置误差。

　　2.2 合理设计机床核心部件避免定位误差

　　机床的定位精度对零部件的精度有重要影响，影响机床定位精度的核心部件如进给系统、导轨、工作台面等的直线度、水平度等。在设计数控机床时，要合理选择核心部件，例如在选择目前在机床中广泛使用的滚珠丝杠时，应当充分考虑滚珠丝杠的精度，应当选取和安装比较成熟的滚珠丝杠技术。滚珠丝杠的支撑同样不可忽视，滚珠丝杠的支撑与系统的传动精度密切相关，滚珠丝杠的支撑主要由轴向载荷和回转速度决定，对数控车床的加工精度有重要影响，通常选用高精度的固定和支撑方式。并且设计过程中应严格对滚珠丝杠的承载能力要进行相关校核。

　　而拖链，作为机床外防护的一部分，现在对机床来说已经不可或缺。由于其链节结构，在跟随刀架运动时，也会产生一定的振动，这种振动，会直接传递到刀具上，较终会对加工精度造成一定的影响。