这一类零件的加工具有的共同点是：零件细长轴、重量大、工序多、工时长，国内多采用多种刀具、多台设备分序完成；数控车铣复合也有在精加工序上配进口车铣中心完成的。总体显现效率低，且受进口设备价格高的制约。
 

 

　　数控车铣复合开发及应用的时间比较早，技术相对成熟。其车铣中心均配单一刀架，旋转刀具和车削刀具安装在同一位置，动力轴悬伸长，刚性低。

 

　　下面针对大重型企业需求的重要的大型长轴类零件的配套加工问题，推出一款近年研制的卧式车铣复合加工中心。

 

　　大型零件加工工艺分析

 

　　1、典型零件

 

　　以船舶行业船用曲轴为例：材料多为铸铁或锻钢， 毛坯余量多达20～30mm，且不均匀、硬度高。外形为长轴带多处曲柄，由于曲柄的回转轴即连杆颈和主轴颈不同心，曲柄绕主轴颈的回转直径大，曲柄轮廓为多段不同心圆弧组成，曲轴的两端面又有很深的油孔，曲柄上还有角度不规则的斜油孔等等，因此需要高刚性、可适合粗精加工的大规格的复合车铣加工中心完成。

 

　　2、未采用卧式车铣复合加工中心前曲轴加工工艺

 

　　某柴油机厂家加工方案主要是采用多工序， 多台设备来完成的： 首先是采用镗床打中心孔，平端面；然后将加工后的零件移到双主轴箱车床上，粗、精车主轴颈及曲柄外侧面；之后调整两主轴箱上的卡具，将连杆颈移到机床主轴的回转直径上，进行工件定位、找正和夹紧，对连杆颈及曲柄内侧面进行粗、精加工，再上落地铣床上粗、精平衡重面；后将工件在钻床上完成斜油孔、直油孔及两端深孔的加工。这种加工方案车削是在普通卧车上完成，效率低，调整费时，当工件的冲程大时卡具就无法满足加工需求，多工序亦影响工件的加工精度。

 

　　3. 采用进口卧式车铣复合加工中心曲轴加工工艺

 

　　随着我国船舶行业的日益发展，曲轴的质量也日益与接轨。近年此行业的企业开始引进如奥地利WFL、德国尼尔森等公司生产的车铣复合加工中心。考虑到这类机床的切削性能，多将设备用于曲轴的半精加工、精加工工序上，不能实现一次装卡完成零件从毛坯到磨削前的加工。

 

　　随着中、数控车铣复合需求的加大，加之对国外曲轴加工工艺的研讨，机床制造商经过潜心研制，推出了具有自主产权的大型卧式车铣复合加工中心。

 

　　数控车铣复合加工中心技术

 

　　1、总体布局

 

　　机床如图2所示。总体上采用斜床身、双主轴箱、侧挂式单立柱、双侧挂箱上设双刀架结构形式，刀具位于重力方向进刀，配以工件检测、刀具检测、刀库、恒温冷却装置、水冷装置、排屑装置、防护装置和电气装置等，并采用西门子840D s l数控系统。

 

　　设备具有（ X 1、X 2、Y 1、Y2、Z1、Z2、B1、B2、Cf1、Cf2）任意5轴联动功能、双主轴、双Cf轴同步功能、中心架与副主轴可分别沿Z轴方向自动移动功能，车铣复合加工功能，运用重载刀具镗削深孔功能、高压内冷功能、在机检测功能和刀具在线实时监控功能。

 

　　在单立柱的左右各悬挂一套侧挂箱，其上配有刀架，左刀架具有B轴功能，右刀架安装大直径外铣刀盘可实现外铣粗加工。

 

　　左侧挂箱内采用内装52kW的内置电动机、一个两级行星齿轮变速箱等集成在内部，结构紧凑。内置电动机、减速机装于采用灌胶工艺成型的多阶梯深孔箱体内，研制过程解决了多阶梯深孔加工精度低的问题，此装置的输出转矩优于进口机床。

 

　　右侧挂箱78kW的主轴电动机经齿型带及自制减速箱的减速后，提供10 000N·m大转矩动力。

 

　　该减速箱可实现两档变速，根据用户的不同需求，配置不同直径的外铣刀盘，解决刀具长、刚性不足、无法实现粗加工的问题。

 

　　2、技术参数与国外同规格机床对比

 

　　从附表可见， 本机床在承载能力、功率及扭矩输出方面均有明显优势，打破了国外现有的车铣中心仅配置单刀架的布局形式。右刀架大直径刀盘的配备，可实现在1台机床上完成工件的粗、精加工， 从而达到高精、。左刀架与车削主轴C轴功能相结合实现5轴联动。