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1、副主轴是六面加工的关键装置，它接过正主轴传来的零件，即可从水平位置转90至垂直向上位置，让铣主轴加工露出的零件端部。垂直设置的铣头主轴由於可绕B轴回转90，同时铣头的主轴箱本身能作上下、前後、左右运动。因此，它既可铣削正主轴装夹零件所露出的零件右端部位，又可铣削副主轴所装夹後露出的左端部位，鉴於上述功能，机床的两根车削主轴经二次装夹後，可对零件作六面加工。另一家瑞士企业威力铭-马科黛尔（Wellimin-Macodal）公司，也是一家专业生产多轴联动加工中心的制造商，其推出的W508MT铣车复合加工中心，同样能看成是棒材零件多工序自动加工的一个典范。W508MT是一台斜楔式床身型车铣复合加工中

2、心，为立柱能沿Y向前後运动的动柱式立加，然而铣头可作B轴摆动，整个立柱与下方滑台作纵向X运动，由右端伺服电机驱动；左端是车削的正主轴，棒料通过正主轴通孔由液压棒料输送装置送到指定位置，夹紧後对零件前端进行五轴铣车加工，随後的加工就由位於机床前方的背主轴装置完成了。图2 W508MT的实物加工图这个背主轴装置是威力铭-马科黛尔公司的专利发明，它是个可绕Y轴回转的多功能塔座，由三部分组成。中间是车削副主轴，左边是自动定心虎钳，右边则是尾架。副主轴的功能是接正主轴传来的棒料後将其夹紧；液压自定心虎钳将对工件作第六面加工；当加工细长轴零件时，由尾架顶进工件右端，以防挠曲变形。这种三工位塔座使得机床工艺

3、适应范围更广，同时也增强了其整体刚性。这个塔座还具备U轴功能，纵向正常工作进给由X轴完成，但塔座的定位、接料、退位等就由U轴完成。这是一种快速、稳定的进给新方式，旨在提高零件的加工精度。W508MT还带有一个螺纹旋削加工装置，可安装在铣主轴锥面上，就像滚齿机那般加工。值得一提的还有，这款复合加工中心的盘式刀库也颇具特色，它不同於普通立加的斗笠式刀库，而是分上、下两层，能装48把刀。展望 人类总是不断在发展与前进，医疗器械当然同样如此。记得20多年前，二军大长征医院赵定麟教授曾请我画过一个连接脊椎的记忆金属片，而今此物已被椎弓钩取代，其强度也不知扩大了多少倍，手术亦相当简单安全，这就是技术进步造

4、福人类的一个例子。还需指出的是，以往骨科、齿科植入件，是富人的专利。然而病痛是不分穷富的，因此对中国这个发展中的人口大国来说，此类精密零件的需求非常大，故多轴联动车铣复合加工中心的市场面应该很广，它的进一步普及应用势必给人类健康带来福音。据统计，在过去几年中，中国骨科设备市场经历了迅速增长，增幅高达1416。其中，膝关节植入占据整个骨科设备市场份额的50，位列第一；而外伤及髋关节手术设备则平分另外半壁江山。目前，中国骨科设备市场的赠书趋於平缓，但据估测，仍将保持8左右的增速。宝美和威力铭的对比1. 瑞士BUMOTEC 棒材的车铣复合六面加工，是当今医疗器材行业及航天航空领域所急需的工艺装备，在

5、这次展会中也很吸引观众。但这种加工方式，工件装夹需要两次，一般由正副两根车削主轴相辅而成的。瑞士宝美技术公司BUMOTEC展出的S-191Linear车、铣、插、磨复合中心，堪称加工棒料六面体零件的高效机床（图7）。图7 BUMOTEC展出的S-191Linear复合加工中心机床的布局为紧凑型斜床身结构，床身材料为整体高强度抗振铸铁。斜面进行立卧转换，这两根正副车主轴均具有C轴回转功能，同时副主轴又可沿床身左右运动，为了将其区分於Z轴运动，故把它命名为W轴运动。床身的斜面上安装一个滑台，滑台沿床身导轨作左右Z向直线运动；安置在滑台上的立柱，可前後作Y向运动；而安装在立柱上的装刀主轴箱，则可上下

6、作X向运动。该装刀主轴还具有B轴回转动能，能作-30 +115连续回转。其加工过程为，当棒料从左面的正主轴通孔传入後，机床就对零件的端部进行加工，加工完毕後就由副主轴沿W轴伸过去接工件第二次夹紧，随後两根主轴一起同步回转。 nextpage当割刀将零件一切为二後，就对夹在副主轴上的工件尾部车铣加工，待副主轴上的零件全部加工结束，夹头松开将工件卸下。接下来机床又对正主轴上的零件端部切削，新一轮加工就这样周而复始地进行下去。机床配备电主轴，铣主轴转速为30000rpm，功率5/9kW，两根车主轴转速均为5500rpm，功率7.5/15kW，机床的进给速度为50m/min，由直线电机驱动，加速度1.

7、2g。2. 瑞士Wellimin-Macodal 瑞士威力铭-马科黛尔（Wellimin-Macodal）公司展出的508MT八轴铣车复合加工中心，是该公司在中国首次推出的棒料全自动高效机床（图8）。图8 Wellimin-Macodal的棒料全自动高效机床这台机床有两项专利技术值得关注。机床右侧的副主轴，是个可绕Y轴回转的多功能塔座，中间是副主轴，左边是自动定心虎钳，右边是尾架。副主轴可接正主轴传来的棒料後将其夹紧，随後继续加工；液压自定心虎钳将是专为工件做第六面加工的；尾架是当加工细长轴零件时，由顶尖插进工件的中心孔，以防加工时挠曲变形。这种三工位塔座使得机床工艺适应范围更广，同时也增强了

8、刚性。这个塔座还具备U轴功能，纵向正常工作进给是立柱沿X轴完成，但塔座的定位、接料、退位等就由U轴完成。所以这是一种快速、稳定的进给新方式，旨在提高零件的加工精度。508MT还带有一个螺纹旋削加工装置，可安装在铣主轴锥面上，就像滚齿机那样加工。外螺纹刀放置於零件的非中心点，它环绕工件高速旋转，而工件则反向低速旋转。螺旋升角由铣头B轴回转而成，螺纹切深由数控系统径向插补而成。机床铣主轴转速达30000rpm，功率10kW；两根车主轴6000rpm；XYZ三向行程450200 424mm，U轴行程300mm。复合加工技术正成为金属加工业主攻方向综观当今数控机床的发展趋势，复合加工是发展势头很猛的一

9、个方面，它不仅表现在金切方面，成形和电加工也有很多创新，甚至将激光与超声波加工等先进工艺方式也包涵进来了。就金切机床而言，自上世纪90年代奥地利WFL公司发明车铣复合加工中心以来，该技术红火得不可收拾。日本马扎克（MAZAK）提出的口号是“Done in one”，即在一台机床上要完成所有的工艺加工。德国埃马克（EMAG）公司首创的倒立加工中心，将轻型回转体零件一下子就可完成铣、车、镗、铰乃至滚、磨等多工序复合加工。德国RODERS公司将高速铣削与激光堆焊结合在一起，以完成模具的修复工作。在中国，北一机、渖阳机床、大连机床、秦川机床、青海机床等制造企业，也都根据零件的工艺要求，先後开发出铣车、

10、车铣、车磨、铣磨等不同品种的复合加工机床。在机床业界，如何完成六面体零件的全自动加工，一直是一个备受关注的课题。然而在当前条件下，由於装夹平面的限制，夹紧至少需两次。随着工业机器人的出现，我们可以通过机械手，将尚未完成全部加工的中型零件提起来、翻个身之後继续加工，或是将其安置在另一台机床上加工。但是，铣车复合加工中心的诞生，已经使得轻型类棒材零件的自动六面加工成为可能。众所周知，产品的多品种、少批量以及零部件的日趋复杂，使得高效加工高精度零部件成为机床业界的重要主攻方向，复合加工机床也因其能通过两次装夹实现在一台机床上完成从毛坯至成品的全部加工，而倍受青睐。具体而言，复合加工这种多工序加工工艺

11、的优点在於，能省去多次装夹的定位时间及辅助时间，也大幅减少了因多次定位所造成的误差积累，从而使工件可达到更高的精度要求；同时，由於复合加工机床可替代多台传统机床，这不仅能减少在车间的占地面积，也省却了中间仓库和半成品堆放场地，使得管理工作量大大降低，故而既减少了投资，又降低了成本。棒材零件多工序自动加工瑞士威力铭-马科黛尔（Wellemin-Macodel）公司专业生产多轴联动加工中心，其推出的W508MT铣车复合加工中心，是棒材零件多工序自动加工的一个范例。这是一台斜楔式床身型车铣复合加工中心，图1为其结构图。为了更清楚地说明其运动方式，我们还是先回顾一下ISO 841:2001中，国际上对

12、数控机床坐标轴运动方向的命名。在直角坐标体系内，任何一台数控机床，无论是车、铣、磨、钻等，其主轴轴线规定命名为Z，而其余两个直线轴方向就是X和Y。那麽围绕这X、Y、Z转动的三个回转轴，就称为A、B、C。而在平行於X、Y、Z三个直线轴的方向上运动的其他直线轴，则称之为U、V、W。图1 W508MT的结构图由图1可知，这是台立柱能沿Y向前後运动的动柱式立加，同时铣头可作-15+100的B轴摆动，整个立柱与下方滑台作纵向X运动，由右端红色伺服电机驱动；左端是车削的正主轴，棒料通过主轴通孔由液压棒料输送装置送到指定位置，夹紧後对零件前端进行五面铣车加工，加工完成後就由位於机床前方的车削背主轴装置完成第

13、六面加工（图2）。这个背主轴装置是威力铭-马科黛尔公司的专利发明，也是六面加工的关键部件。它是一个可绕Y轴回转的三工位多功能塔座，2/a显示出塔座全貌，其中间是车削副主轴，也称背主轴，左边是自动定心虎钳，右边是车削尾架。2/b则是背主轴接正主轴传来的棒料後将其夹紧，随後两个车主轴同步回转，由割刀将其切断，继而对背主轴所夹工件的端部进行第六面加工。那麽，若遇到正主轴所装夹的棒料已作端面加工，并且呈方形或扁状怎麽办？这时，就需要用液压自定心虎钳对此工件夹紧并作第六面加工。图2 背主轴塔座2/c就是虎钳转工位後，用卡爪将零件夹紧，然後铣头用铣刀将零件切断，继而夹具再转90，使夹紧的零件端部朝上，由铣

14、主轴对其作第六面加工。加工完成後卡爪就将零件松开落下，或者由机械手接住送到料仓。2/d是当加工细长轴零件时，尾架转到与正主轴相对位置，由顶尖顶入进工件右端中心孔，以防加工时挠曲变形。这种三工位塔座使得机床工艺适应范围更广，同时也增强了加工刚性。这个塔座还具备U轴功能，由於纵向正常工作进给由X轴完成，所以塔座的定位、接料、退位等纵向运动就由U轴完成。图3 铣螺纹装置W508MT还带有一个独创的螺纹旋削加工装置（图3），凸出的锥柄部分，就安装在铣主轴的锥孔 面，将工件套入锥孔内，就像滚齿机那般加工。外螺纹刀放置於零件的非中心点，它环绕着工件高速旋转，而工件则反向低速旋转。螺旋升角由铣头B轴回转而成

15、，螺纹切深由数控系统径向插补而成（图4）。螺纹旋铣加工的优势在於使工件在低切削力下进行加工，从而保证了良好的表面精度。若加工长径较大的工件上的螺纹，还可配置一个导套，它甚至还能加工形状复杂的螺纹头部。螺纹刀可自动定位，形成一个与螺纹的任意倾斜角度，螺纹刀的倾斜面和每个工件的车加工进给决定了螺纹的螺距和角度。图4 螺纹旋铣加工原理一台高精度数控机床的设计总有其独到之处，该机床采用高强度的铸铁床身结构，布置加强筋间隔，底部三点式框架均衡地支撑机床的主结构这种构造是为了达成机床的抗振、抗热变形及静态刚性。为降低主要由金属切屑和冷却液引起的结构件热膨涨，机床还采用隔离钢板将机床的运动部件区域与加工区域

16、分隔开来。为预防主轴高转速时发热，该机主传动用陶瓷轴承，并加装周边环状冷却装置。在进给方面，采用超精密预紧回圈滚珠轴承和直线导轨，以确保直线轴高精度运动时整机的均匀性和刚性。图5 W508MT的盘式刀库W508MT的盘式刀库也颇具特色（图5），它不同於普通立加的斗笠式刀库，分上、下两层，能装48把刀。因电主轴转速高，故选择1:10短锥的HSK-E40刀柄。快速换刀器带有180回转的摆动臂，它有两个刀位。在加工区域的旁边有一个闸刀门， 面有个单独的空间可以通过这个门直接进入刀库。换刀时先是把下工位的刀由换刀器抓出迅速置於主轴旁，待上工步加工结束後，就将该刀与主轴上的刀具作交换。换刀时间刀对刀具时

17、 0.8 sec，切削至切削3sec。复合加工机床精品集锦大连机床CHD25机床是按模块化要求设计的国内首台九轴五联动车铣复合中心，该机床整体倾斜床身布局，具有双电主轴、上下双刀架、上刀架带Y轴、B轴、带刀库，下刀架带动力刀具。各进给轴快速1630m/min，工具动力头转速7000 r/min，刀库容量（标准）30把。适用於军工、航空、航天等行业对形状复杂、加工精度要求较高的零件加工。CHD25车铣复合中心海天精工海天精工在CIMT 2009上展出的HTM- TC25MC数控车/车削中心，采用整体式L形铸造床身，45倾斜导轨，通全长的下导轨和主电机座与床身一体。其进给单元采用高精度双螺母滚珠丝

18、杠，高DN值实现其高转速，加载轴向预拉伸，提高动态刚性且抵消热伸长。导轨采用淬硬磨削矩型导轨，滑动面粘贴耐磨软带，接触刚性高。机床配有意大利DUPLOMATIC电动伺服刀架，刚性强，精度高，工作可靠。该机床主轴采用两点支撑，前端采用NSK双列圆柱滚子轴承和高精度角接触球轴承形式，轴承内径为120mm，後端采用双列圆柱滚子轴承支撑，使主轴获得高刚性的同时，获得极高的主轴回转精度。HTM-TC25MC数控车/车削中心电机与丝杠之间用KTR无齿隙梅花形弹性联轴器，保证了二者之间的传递精度。该机床一次装夹可实现车削、铣削、钻孔、攻丝等多工序加工，可广泛应用在汽车、摩托车、家电、通用机械、航天航空等行业

19、。大连光洋科技大连光洋科技工程有限公司研制的XCWH1550-2000 11轴5联动立式铣车复合加工中心，机床主体采用优质牌号铸铁高刚性床体，控制系统采用大连光洋全数字总线开放式五轴联动专用数控控制器，能满足多轴五联动精确控制的要求。高速率数据传输以及海量内存更加方便了机床的操作使用。XCWH1550-2000 11轴5联动立式铣车复合加工中心机床配有大连光洋DDOS-15H卧式单摆头和直驱转台，可实现高速铣削、钻削和车削功能；各主要轴采用两台一体化伺服电机同步驱动，可实现对回转体的精密车削、端面钻孔、平面及曲面铣削、开槽等功能；一次装夹即可完多道工序，五轴联动性能更适合於复杂曲面加工。该机床

20、适合用於加工中大型大直径轴类零件和复杂回转体零件。北京工研精机NANO-TM500超精密纳米级精度车铣复合加工机床由北京工研精机股份有限公司研制。该机床主轴为采用高精度空气轴承的整体电主轴，带有Cs轴功能，溜板采用具有纳米级运动分辨率的直线电机对称双驱动结构，回转工作台空气静压轴承支承和直接驱动结构。NANO-TM500超精密纳米级精度车铣复合加工机床机床的运动控制精度高，可以控制纳米分辨率移动的部件，实现纳米插补。其车铣复合加工功能可以实现多种不同类型工件的高精度加工。而且，该机床在设计中亦充分考虑到机床加工的工艺性和应用的方便性，并具有加工和检测一体化功能。NANO-TM500机床可适用於

21、光学平面、球面及非球面零件的超大型精密加工。大连因代克斯在4月份於北京举行的CIMT 2009展会上，大连因代克斯机床有限公司展出的产品包括1台特意从德国总部运来的原装机床C100数控车铣复合机床。C100数控车铣复合机床配有双主轴D42，带C-轴；3个刀架可装载42把刀，2个Y-轴，可以3把刀具同时加工，一次高效完成复杂工件的全部加工。该机床X/Z轴为平面移动单导轨（专利），加工精度高；吸震性能好，可使刀具寿命提高30%，经济性能出色；高速度：60mm/min快进速度和1g加速度；高刚性，金属切除率高，加工效率高。C100数控车铣复合机床C100的W-槽（专利）用於刀座定位，可快速更换刀具，

22、重复定位精度高，有效节省了调整时间。同时，机床配有FANUC控制系统、棒料上料系统和机械手自动卸料系统。C100适用於高精度、复杂、大批量零件的生产加工，主要应用於航天航空、汽车工业、医疗器械及电子元器件等领域。江苏新瑞江苏新瑞机床（集团）有限公司研发的LM50-5X五轴联动车铣复合加工中心，是集卧式数控车床与立式加工中心功能为一体，并具备五轴联动功能九轴控制和双主轴双刀架的高档数控机床产品。机床采用高刚性合成Y轴布局。床身左端为主主轴，右端为副主轴，前後主轴均具备C轴功能，床身上部为铣主轴，兼车内外圆功能，可沿X、Y、Z轴做直线运动和B轴的摆动回转运动。LM50-5X五轴联动车铣复合加工中心

23、B轴还能够以5为单位进行分度，具有旋风车铣粗加工的能力。床身下部为一个12工位动力转塔刀架，与铣主轴配合进行同一工件的多刀加工，也可同时加工两个独立的工件。铣主轴与副主轴均为电主轴，双车主轴与铣主轴协同可实现复杂零件的完全加工。五轴联动功能则可加工任意空间曲面以及各种复杂曲面和斜孔、斜面等。该机床适用於加工航空发动机和汽轮机的叶片，船用螺旋推进器以及具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具、由整体材料镂铣而成的零件等。天瑞精工天瑞精工机械（宁波）有限公司生产的新型VL立式加工中心是具有自动换刀装置及CNC三轴联动控制系统的现代化加工机床，可一次装夹，自动连续完成对零件的铣削、钻孔、镗孔、扩孔、

24、铰孔及攻丝等多种工序加工，适用於中等批量生产的各种平面、孔、复杂形状表面、尤其是多孔小型箱体类零件的加工。该系列产品可有效节省工装，缩短生产周期，提高加工精度，是国防工业、拖拉机、轻工行业、汽车制造、纺织机械以及机 行业技术改造的理想加工设备之一。新型VL立式加工中心机床的X、Y、Z直线坐标均采用伺服电机与高刚性滚珠丝杠副直联驱动，丝杠支撑形式采用一端固定，另一端拉伸的结构，使机床的丝杠具有予拉伸功能，可以提高机床的传动刚度及定位精度、重复定位精度的稳定性，并使机床的热稳定性得到提高；三轴精密滚珠螺杆预拉设计，伺服马达直接驱动，无背隙产生，提供高速运动传输的效能与精确的位置控制。整机主体采用F

25、300高品质铸铁，并经二次时效处理，组织稳定，精度保持性好；主轴采用特制六支NSK支承轴承，最高转速8000rpm，并配有四周环状出水装置，保证优异的旋转精度和冷却效果；超大跨距的倒Y型立柱，提供卓越的刚性。机床配有全封闭防护罩，并按人类工效学设计，操作舒适宜人。该系列产品获得欧州CE标准认证及国家专利证书。西安北村XKNC-100GL系列小型精密CNC车床是西安北村精密机械有限公司集合多年数控机床设计经验以及尖端的科学技术研发的产品。具有低成本、省空间等特点，并以其高刚性和高精度着称，最适合进行高品质小零件的精密加工。XKNC-100GL系列精密CNC车床该款机床特别配置动力刀具和Cs轮廓控

26、制加工功能，可实现曲线或曲面轮廓的精密加工。其丰富的柔性加工组合使“复合加工等於一次装夹”在排刀式车床上成为可能。同时，该机床搭载有自动上下料机械手及自动排料器装置，能够广泛适应自动化、生产线的生产。华中数控HNC-28车铣复合数控系统是华中数控系统中的高端产品，采用高可靠性工控机为硬件平台，支持高速以太网、MACRO光纤总线、高速I/O、多路A/D转换。该系统最多可控制32轴，具有精密铣削、车削加工中心的功能和加工重叠部分的功能，可以实现大型工件的一次装夹後多表面加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度得到保证。该系统目前主要广泛用於车铣复合加工中心，大型车、铣加工中心，双通道、

27、双刀架车，双电机驱动龙门加工中心等。复合加工中心的品牌：奥地利WFL 日本森精机 德国德马吉 瑞士宝美 瑞士威力铭 秦川机械 北京一机床 1.产品名称：MILLTURN 车钻铣复合加工中心 产品类别：金属切削机床 - 加工中心 - 复合加工中心 产品规格：最大车削直径 mm 500/630/800 产品品牌：产品概述：158机床网MILLTURN 车钻铣复合加工中心配备标准B 、C、X 、Y 、Z轴，通过一次装卡（或尽量少次数的装卡）完成对复杂工件完整、精密的机加工。通过最小程度设置，一台机床即可完成工件完整机加工及最大范围测量的目标已经实现。多达轴的自由联动插补，也使不规则形状表面加工工作变得轻而易举。生产企业：奥地利WFL车铣技术公司北京代表处2.产品名称：复合加工机NT系列 NT3100DCG 158机床网可称之为完美的复合加工机的NT系列，是利用独自开发的尖端技术、将森精机引以为傲的卧式加工中心NH系列的铣削能力和CNC车床NL系列的车削能力完美组合而成的。其远远超越于其他机床的高生产性、开辟了复合加工机的新时代。森精机香港有限公司 3.产品名称：生产型车铣复合加工中心 金属切