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復合加工技術的應用和發展
2012-1-31  來源:清華大學  作者:王先逵

     1.完整加工或完全加工
 
     復合加工技術的出現已經有半個世紀,開始主要停留在作用疊加型復合加工上,上世紀80年代,逐漸向工序集中型復合加工發展,追求在一臺加工中心上能夠進行車削、銑削、鏜削等多功能加工,并力求在工件一次裝卡后加工盡量多的表面,甚至在多面體加工夾具結構的支持下,能夠加工全部表面,從而可以避免工件多次裝卡造成的誤差,提高加工精度、表面質
量和生產率,所以稱為完整加工和完全加工。

  

     2.復合加工技術在汽車和航空航天工業中的應用
 
     復合加工技術在航空航天業上已經有比較廣泛的需求和應用,整體葉盤和機匣等是航空結構件中最復雜和最難加工的零件,就整體葉盤零件來說,通常是在立式車床上加工出回轉體部分,然后再在五坐標立式加工中心上銑削葉片,現在在立式帶轉臺的車銑復合加工中心上加工,一次裝卡下就可加工完大部分加工表面,省去了許多夾具,由于工序集中和一次裝卡,可大大提高加工質量和生產率。圖1是2007年北京航展上展出的整體葉盤零件。

 

整體葉盤零件
圖1 整體葉盤零件
 

     復合加工技術在汽車、拖拉機工業中也有廣泛的需求和應用,曲軸和凸輪軸等是發動機的典型重要零件,以前雖有自動機床進行車削和磨削,但也是單功能加工,現在可以在車銑復合加工中心上一次裝卡完成大部分加工,大大提高了加工質量和生產率,圖2是在五軸車銑復合加工上銑削曲軸頸。

 

在五軸車銑復合加工上銑削曲軸頸
圖2 在五軸車銑復合加工上銑削曲軸頸
 

     沈陽機床生產的五軸車銑復合加工中心,它以車削功能為主,集成了銑削和鏜削等功能,至少具有3個直線進給軸和2個圓周進給軸,配有自動換刀系統,這種車銑復合加工中心在三軸車削中心基礎上發展起來,相當于1臺車削中心和1臺加工中心的復合,工件可以在一次裝卡下,完成全部的車、銑、鉆、鏜、攻絲等加工。

 

     3.復合加工技術在應用和發展中存在的問題
    
     在作用疊加型復合加工中,普通機械加工方法之間的復合相對比較容易實現,普通機械加工方法與特種機械加工方法或特種加工方法之間的復合,由于加工機理、加工方式、設備條件等的不同,有時是比較困難的,例如在電解磨削復合加工中,不僅要有磨床,而且要有電解裝置,此外尚有因電解液處理引起的清潔生產問題。
 
     在功能集合型復合加工中,由于機床結構的疊加,特別是復雜結構件的復合加工將造成機床的高精度要求和結構的復雜性,使得機床制造難度和成本增加,價格昂貴,這是需要重視的,因此工序的集中也應有所限定,集中程度應適當。

 

     在多件并行型復合加工中,為了避免機床結構過于復雜,體積過大,精度難以保證,因此大多用于小型簡單零件的復合加工。


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