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齒輪加工機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、專業(yè)性強(qiáng)，是機(jī)床工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。我國(guó)齒輪加工機(jī)床品種齊全，基礎(chǔ)較好，具有相當(dāng)?shù)男袠I(yè)優(yōu)勢(shì)，全行業(yè)齒輪機(jī)床年產(chǎn)超過(guò)4000臺(tái)，其中重慶機(jī)床廠年產(chǎn)超過(guò)1500臺(tái)，產(chǎn)量進(jìn)入世界前列。
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近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用，齒輪加工機(jī)床、加工工藝技術(shù)也有了很大的發(fā)展，特別是在高精度、大型齒輪加工方面出現(xiàn)了許多新技術(shù)。比如新型數(shù)控銑齒機(jī)，以銑刀代替滾刀，高速、高效地加工大型風(fēng)電齒輪、核電齒輪；新型螺旋錐齒輪數(shù)控加工機(jī)床，可以加工多種齒制的螺旋錐齒輪，擴(kuò)大了機(jī)床的適用性；采用新型刀具材料、高速機(jī)床實(shí)現(xiàn)干切削，既提高了加工效率和加工精度，也解決了綠色環(huán)保問(wèn)題；采用在機(jī)檢測(cè)和計(jì)算機(jī)補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工精度；機(jī)床上配置機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝夾工件，提高工作效率，等等。
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車銑復(fù)合機(jī)床加工平臺(tái)最吸引人的地方在于，其能夠在一次裝夾調(diào)試后全面完成工件的加工。現(xiàn)在，CAM軟件的發(fā)展已經(jīng)可以使配有B軸銑削加工頭的車銑復(fù)合機(jī)床，在只采用一把刀具的條件下，對(duì)工件的內(nèi)外輪廓表面進(jìn)行精車削加工。這種新的車床在其精車削加工周期中，只需要一把刀具就能夠一步到位地完成工件內(nèi)外輪廓表面的連續(xù)切削加工，再也不需要使用一系列不同形狀的車刀。
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本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前比較熱門加工方式的探討，提出了高效加工的概念；車銑復(fù)合加工作為高效加工的手段之一，通過(guò)一些實(shí)例對(duì)此類設(shè)備的應(yīng)用提出了一些建議，同時(shí)結(jié)合刀具和CAM軟件在此領(lǐng)域的應(yīng)用作了一些探討。
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作為工作母機(jī)的機(jī)床工業(yè)，是一切制造業(yè)的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)進(jìn)步與技術(shù)的不斷創(chuàng)新，數(shù)控機(jī)床在醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用也日漸寬廣。近一段時(shí)間來(lái)，多軸聯(lián)動(dòng)的車銑復(fù)合中心機(jī)床在精密醫(yī)療器材制造領(lǐng)域的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，便是一個(gè)明證。
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加工中心一般分為立式加工中心和臥式加工中心，立式加工中心（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中心借助回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，也只能完成工件的四面加工。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發(fā)展，五軸聯(lián)動(dòng)加工中心有高效率、高精度的特點(diǎn)，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。
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BMC—10B(5)五坐標(biāo)加工中心是國(guó)外80年代中期的產(chǎn)品，是我公司90年代從澳大利亞COMMONWEALTH航空有限公司引進(jìn)的機(jī)床。由于長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行，原進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)器件老化損壞，機(jī)床癱瘓不能運(yùn)轉(zhuǎn)，影響了我公司國(guó)外轉(zhuǎn)包加工和國(guó)防某新機(jī)的生產(chǎn)。我們與高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心合作，對(duì)BMC —10B(5)實(shí)施了如下的數(shù)控技術(shù)改造。
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加工中心一般分為立式加工中心和臥式加工中心，立式加工中心（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中心借助回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，也只能完成工件的四面加工。
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龍門式加工中心首先是把相互對(duì)立的東西結(jié)合為一體，如高剛度和高動(dòng)態(tài)性能，由于動(dòng)態(tài)部件的剛性好、質(zhì)量輕，所以機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能高、定位準(zhǔn)確。高動(dòng)態(tài)性五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上方的高架橋可以移動(dòng)，同立式運(yùn)行的機(jī)床以及龍門式運(yùn)行的機(jī)床相比，機(jī)床需要的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量比較小。由于這種機(jī)床有恒定的質(zhì)量比，在進(jìn)行加工時(shí)，無(wú)需考慮工件的尺寸和重量，而且在剛性和動(dòng)態(tài)性上均可實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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根據(jù)加工工件和工藝的需要進(jìn)行調(diào)整，提供柔性化的解決方案正是HPC高效加工單元的精髓體現(xiàn)。這一加工方案具有廣泛的適用性。
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激光加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的一種，它具有很多其它加工方式無(wú)法達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也具有有很高的柔性，而柔性制造系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的制造系統(tǒng)早已為人們重視，并且在制造領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，文章在分析討論兩者的同時(shí)，接合當(dāng)前的制造研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，提出建立實(shí)現(xiàn)激光柔性加工系統(tǒng)，并分析和探討了實(shí)現(xiàn)它的一些方法和方式，并對(duì)該系統(tǒng)的重要組成部分進(jìn)行了分析和討論?？紤]到激光柔性加工系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)和信息處理的要求會(huì)較高，還對(duì)系統(tǒng)的誤差檢測(cè)和補(bǔ)償進(jìn)行了研究，并對(duì)框架機(jī)器人的誤差補(bǔ)償建立了幾何模型。文章最后認(rèn)為激光柔性加工系統(tǒng)肯定會(huì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用，并提出要將其朝小型化方向的研究進(jìn)行努力，同時(shí)提出可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真。
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隨著復(fù)合材料越來(lái)越廣泛的使用，一些航空航天推進(jìn)系統(tǒng)，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴會(huì)用陶瓷涂層增加耐高溫強(qiáng)度，但同時(shí)把加工難度提高到了極致，必須要車銑磨同時(shí)進(jìn)行加工才能保證精度。在加工陶瓷及燒結(jié)過(guò)的氧化鋯等材料的零件時(shí)，對(duì)于超硬的材料硬車沒(méi)問(wèn)題，但是1mm以內(nèi)的孔和槽，因受限于刀具的強(qiáng)度，銑削和鉆削就出現(xiàn)了問(wèn)題，此時(shí)S-191 Linear復(fù)合磨削可以解決這個(gè)問(wèn)題，直接把砂輪放在刀庫(kù)里，同時(shí)寶美憑著豐富的工藝經(jīng)驗(yàn)協(xié)助客戶選擇合適的刀具及切削參數(shù)，例如根據(jù)材質(zhì)選擇合適的刀具涂層等。對(duì)于薄壁變形、應(yīng)力變形等比較棘手的問(wèn)題（如一些飛控和遠(yuǎn)程打擊精密件），對(duì)于小于0.1mm壁厚零件的變形問(wèn)題，考慮真空吸盤及冷凍工作臺(tái)等裝夾方式來(lái)解決；S-191 Linear雙主軸同步夾持工件車削，中間部分最細(xì)可以車到0.274mm，這是用其他方法做不到的。
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種產(chǎn)品的技術(shù)上的提高，質(zhì)量的提高越來(lái)越快，產(chǎn)品周期也越來(lái)越短，所以在機(jī)械加工上，要求加工精度越來(lái)越高，加工周期短。某些零件希望一次裝夾后能夠達(dá)到全部的機(jī)械加工，這就提出了綜合加工的要求。
一個(gè)銑加工零件，往往需要通過(guò)幾次裝夾，一臺(tái)立式加工中心和一臺(tái)臥式加工中心才能完成零件全部加工要求。眾所周知，每經(jīng)過(guò)一次裝夾，將帶來(lái)一次裝夾誤差，裝夾次數(shù)越多，產(chǎn)生的誤差也就越多。所以，如果將一臺(tái)立式加工中心和一臺(tái)臥式加工中心組合在一起，這樣零件在一次裝夾中就能完成所有銑加工，避免了多次裝夾所帶來(lái)的誤差。
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復(fù)合加工作為機(jī)械加工的發(fā)展方向之一，也是數(shù)控設(shè)備發(fā)展的一個(gè)主要方向。在多種復(fù)合加工的領(lǐng)域上，車銑復(fù)合加工是目前發(fā)展最完善的一個(gè)領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)外的各種展會(huì)上，我們可以看到很多機(jī)床廠家紛紛推出此類設(shè)備，作為高端設(shè)備的展示內(nèi)容。
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經(jīng)過(guò)多年拼搏，大連大森數(shù)控技術(shù)股份有限公司已開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的五軸五聯(lián)動(dòng)全閉環(huán)車削加工中心數(shù)控系統(tǒng)，五軸五聯(lián)動(dòng)全閉環(huán)鎖銑加工中心數(shù)控系統(tǒng)DASEN18和納米級(jí)四軸四聯(lián)動(dòng)全閉環(huán)加工中心數(shù)控系統(tǒng)DASEN161和四通道磨床CNC數(shù)控系統(tǒng)，并掌握了多通道技術(shù)。這些系統(tǒng)已經(jīng)在機(jī)床上長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，其功能強(qiáng)大、機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)非?？煽浚贑CMT2O08展會(huì)上都有展出。
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這幾年模具工業(yè)在中國(guó)的廣東、浙江、江蘇、山東等地區(qū)發(fā)展迅速，一些生產(chǎn)模具的企業(yè)成為地方經(jīng)濟(jì)的重要支柱，模具的發(fā)展帶動(dòng)了大量數(shù)控機(jī)床的需求，許多大型模具的成型加工離不開(kāi)龍門式數(shù)控鏜銑機(jī)床。
臺(tái)灣產(chǎn)的龍門式鏜銑床及加工中心，以其性能良好、價(jià)格底廉很受用戶的青睞，懷著對(duì)臺(tái)灣機(jī)床的好奇之心，2007年3月16日-24日，我隨中國(guó)機(jī)床工具協(xié)會(huì)組織的考察團(tuán)參觀了臺(tái)北工具機(jī)展覽會(huì)，有幸拜會(huì)臺(tái)灣機(jī)器工業(yè)同業(yè)協(xié)會(huì)，在臺(tái)期間參觀了一家財(cái)團(tuán)法人精密機(jī)械研究發(fā)展中心、三家機(jī)床整機(jī)制造企業(yè)、四家功能部件專業(yè)制造工廠、一家床身專業(yè)加工廠，此次臺(tái)灣之行，無(wú)論是在展會(huì)上看的還是在參觀工廠時(shí)所見(jiàn)聞的，讓我感到臺(tái)灣的龍門鏜銑類加工機(jī)床開(kāi)始邁向?qū)I(yè)化生產(chǎn)的模式。
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十五”以來(lái)，尤其是最近二、三年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國(guó)家對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的大力支持，我國(guó)許多重要行業(yè)對(duì)龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床的需求愈來(lái)愈大。有需求有市場(chǎng)，就有生產(chǎn)，這是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律。所以國(guó)內(nèi)不少?gòu)奈瓷婕爸圃忑堥T鏜銑床的廠家，都紛紛上陣，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、合作生產(chǎn)等形式，開(kāi)發(fā)研制各種龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床，滿足廣大用戶的需求。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)重點(diǎn)骨干企業(yè)的統(tǒng)計(jì)資料和其他有關(guān)資料表明，2005年我國(guó)已有11個(gè)企業(yè)批量生產(chǎn)各種龍門加工中心422臺(tái)，生產(chǎn)特種數(shù)控龍門鏜銑床75臺(tái)。其中年產(chǎn)超過(guò)80臺(tái)的企業(yè)有3家：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、寧波海天精工機(jī)械有限公司、威海華東數(shù)控股份有限公司。而沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)在2005年生產(chǎn)包括五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心等各種產(chǎn)品135臺(tái)，占龍門加工中心總產(chǎn)量的32%。
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1．操應(yīng)熟悉、掌握機(jī)器的性能與特性。保證緊急停止開(kāi)關(guān)在緊急狀況發(fā)生時(shí)，能快速有效的發(fā)揮作用，避免發(fā)生傷害事故。
2．按規(guī)定穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品，嚴(yán)禁戴手套操作。
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龍門加工中心是指主軸軸線與工作臺(tái)垂直設(shè)置的加工中心，主要適用于加工大型零件。蘭生主營(yíng)臺(tái)灣亞崴、喬崴進(jìn)、匠澤三個(gè)品牌，以及西班牙尼古拉斯（Nicolas）和意大利西滿斯（CMS）等品牌，其中有定梁、動(dòng)梁、動(dòng)柱、橋式五軸聯(lián)動(dòng)和高速加工等不同款式性能和用途。用戶可根據(jù)產(chǎn)品加工需要作出不同選擇。
龍門加工中心，有定梁式（橫梁固定、工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)），動(dòng)梁式（橫梁上下移動(dòng)、工作臺(tái)前后移動(dòng)）動(dòng)柱式（工作臺(tái)固動(dòng)，龍門架移動(dòng)），橋式（工作臺(tái)固定，橫梁移動(dòng)）也有以上復(fù)合形式的多類龍門加工中心。加工的特性、能力、針對(duì)的產(chǎn)品加工用途也不完全一樣。蘭生數(shù)控機(jī)床超市提供的龍門加工中心，為大型結(jié)構(gòu)件和模具提出了解決方案
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在臥式加工中心的發(fā)展過(guò)程中，普通的X、Y、Z軸配合主軸已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代加工的要求，針對(duì)多功能及復(fù)合加工的要求、人們又開(kāi)發(fā)了B、W、U軸及各軸聯(lián)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工。筆者現(xiàn)僅就打軸加工的應(yīng)用進(jìn)行討論。
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