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　　A43EI235E加工机床的产业发展

　　2016/9/27 9:12:06

在面向大批大量生产的组合机床上，多成品A43EI235E加工概念便已得到一定的体现，但这属於刚性手动化范畴。而当今简而言之A43EI235E加工，则是指在柔性手动化的数控加工条件下，当钻孔在机床上一场装夹後，能手动展开同两个类工艺方法的多成品加工(比如说同属研磨方法的车、铣、钻、镗等加工)或者相同类工艺方法的多成品加工(比如说研磨加工和雷射加工)，进而能在一台机床上顺序地顺利完成钻孔的全部或大部份加工成品。显而易见，把许多加工成品集中到一台机床上顺利完成，不但消除了分散加工时钻孔在各成品流通操作过程中的运输和等候时间，适当缩短钻孔的加工周期和降低车间的在制品数量，所以由于钻孔不需要在相同(或同两个)机床上重新定位装夹，进而既减少了加工辅助时间，又提高了钻孔的加工精度特别是形位精度。所以自数控机床发明以来，A43EI235E加工就是数控机床的两个重要技术产业发展趋向。1958年问世的加工中心，便是最早出现的A43EI235E加工数控机床。

加工中心是透过手动换刀和工作台游标卡尺来对角柱体类零件展开多成品(铣、钻、镗、攻丝等)和ChhindwaraA43EI235E加工的。实践证明，加工中心确实有利于解决中、小批量机械制造企业泽列涅长、资源利用率低、在制品多和资金周转慢的弊端，因此在工业生产中获得愈来愈普遍的应用。据专家估算，2001年全世界加工中心的拥有量已超过40万部，同年全球的产量也近5万部，加工中心业已正式成为机械制造业的主力加工设备。及后，人们又透过加工中心切入点头手动转动90度立卧转换等方式，使加工中心不但能加工箱体件的4个侧面，所以能加工第5条边－顶面，进而纷纷面世简而言之5面加工中心，这也能算作加工中心A43EI235E加工机能的两个提高。近年来，随着5轴协同数控系统和编程软件的降价与普及，5轴协同的5面(或Chhindwara)加工中心已经正式成为近期国际机床展两个新的热点。最近面世的可在一场装夹下对棒料的6条边展开铣、钻等加工的棒料加工中心，则是加工中心ChhindwaraA43EI235E加工能力的新产业发展。

角柱体类零件方面相同工艺方法的A43EI235E加工，目前引人瞩目的倾向是研磨加工与雷射加工或超声加工相A43EI235E。德国DMG公司几年前就在高速铣床的基础上增加了两个雷射加工头，面世了铣床与雷射A43EI235E加工的机床DMU60L(现在的型号是DML60HSC)。该机装有1个输出功率为100W的Q开关YAG雷射器，光束直径0.1mm、加工工作效率20mm3/min。钻孔(主要是模具)在此种机床上一场装夹后，先用高速铣头顺利完成绝大部份工作量，再用电子元件以层切方式展开精加工，去掉介科羽的铣床痕迹和加工出精细部份，包括雕刻花纹和图案。

玻璃、陶瓷、硬质合金等总梗金属材料，用现代的工艺方法是很难加工的，然而，如果在现代的铣床、钻削、切削的操作过程中加之高频阻尼体育运动，即把超声技术与研磨加工技术相结合，则加工工作效率会显着提高。德国DMG公司之DMS系列产品超声加工机床，就是借助切入点上的转换器把超声发生器的电气高频信号转换成20KHz的机械阻尼体育运动(纵向体育运动)，然后由AX1放大和掌控阻尼波数，再透过获得专利的Sauer圆锥形刀夹，把阻尼全部传给金刚石微粒制成的车床、钻孔或砂轮，使在加工操作过程中对钻孔表层展开20,000次/秒的连续敲击，将零件表层金属材料迪拉泽小微粒形式分离出来。不但其加工工作效率比现代方式提高5倍，所以表层粗糙度也可达到Ra<0.2μm。DMS系列产品超声加工机床，有3轴协同掌控和5轴协同掌控两种类型，切入点转速20～6000r/min，还可选配刀库和手动换刀装置，进而正式成为既具有超声加工机能，又能展开钻、铣、磨等多成品A43EI235E加工的机床。

有相当一部份慢速体类零件(有人估计占1/2左右)，除了研磨外，还需要展开铣削、钻孔、攻丝等操作，加之慢速体件每道成品的加工时间相较较长，因此迫切需要在一台机床上一场装夹下对慢速体件展开多成品A43EI235E加工，进而终於在上世纪70年代开发出研磨中心。与普通数控车床相比，研磨中心的通宇通讯另一头上装有可使车床、钻孔、丝锥转动的动力，同时机床切入点上还具有可按数控程序精确游标卡尺和与X轴或(和)Z轴展开控制算法协同的C轴机能。此种能在一场装夹下对慢速体件展开车、铣、钻、镗、攻丝的3轴(X、Z、C)掌控研磨中心，迄今仍是工业生产中用得最多的慢速体件A43EI235E加工机床。及后，研磨中心又进一步向扩大加工工艺范围方向产业发展，为了钻削或铣床偏离慢速体件中心线的孔或槽，又开发没带Y轴掌控的通宇通讯另一头，并适当面世了4轴(X、Y、Z、C)掌控的研磨中心。

　　不过，单切入点研磨中心无论怎样扩大工艺范围，仍无法解决慢速体件在一场装夹下的背面二次加工(即钻孔滚轮端的加工)问题，因此在上世纪80年代又出现了双切入点研磨中心。此种机床的两根切入点大多是在同两个轴线上对置排列，以便在加工完慢速体件的主要一端后，由第三切入点将钻孔从切入点上手动摘取过来以加工滚轮端。由于滚轮端的加工任务一般都相较简单一些，故第三切入点通常称为副切入点，其输出功率也相较小一点。双切入点研磨中心能配两个另一头，但大多是两个另一头，以利于提高加工工作效率和更充分发挥机床设备的潜能。

从研磨中心基础上产业发展起来，90年代后期开始正式成为热点的5轴掌控(X、Y、Z、B、C)车铣中心，则不但进一步增加了B轴掌控(使另一头绕Y轴转动)，以钻斜孔和铣斜面，并且不采用研磨中心现代的通宇通讯另一头型式，而代之以高转速和更大输出功率的电切入点另一头。由于另一头上这根电切入点每次只能装1把(研磨时电切入点被锁住，不转动)，故也要像加工中心那样配备手动换刀机构和刀库。此种机床的铣、钻能力相当於1台小型乃至中型加工中心，其实质是把数控车床和加工中心融为一体，故命名为车铣中心。

除了上述从数控车床基础上产业发展起来的车铣中心外，近期又从加工中心基础上派生出另一类车铣中心。这类车铣中心工作台慢速速度高于原来的加工中心，同时机床的(电)切入点还要能被锁住所以能装上研磨，德国DMG公司新近开发的车铣中心DMU80FD便属於这一类型。DMU80FD的结构与该公司DMU P系列产品加工中心完全相同，所以具有P系列产品加工中心的5轴和5面高速铣床等全部加工机能，该机工作台采用了直接驱动技术，最高转速为500r/min，同时机床切入点的最高转速也达12000r/min，因此钻孔在此种机床上一场装夹後便可高工作效率地实现5面和5轴加工以及从铣、钻、镗、攻丝到研磨的A43EI235E加工。

10年前，德国Traub公司就可提供配备有YAG电子元件的研磨中心，但应用较少并未形成潮流。不过从目前情况看，这类相同工艺方法的A43EI235E加工，一般更适合在单件和批量较小的条件下使用。但也不尽然，近年来出现的车磨中心，就适合包括汽车制造等大批量生产在内的各种批量生产情况使用。现在市场上简而言之的车磨中心，是指对淬硬的慢速体件展开硬车和精磨的A43EI235E加工机床。

对于慢速体钻孔而言，完全能在数控磨床上实现多成品A43EI235E切削。比如说数控外圆磨床，一般有掌控砂轮架前后移动的X轴，掌控工作台左右移动的Z轴，并可配备掌控钻孔切入点转动的C轴。借助X轴和C轴的协同掌控，能切削相同心的圆形表层和各种非圆形表层，透过C轴和Z轴的协同掌控，能切削螺纹，若再加之砂轮架绕中心慢速的B轴，则可手动切削各种锥度。同样的道理，钻孔在数控凸轮磨床上一场装夹后，能切削凸轮轴的桃形、切入点颈、止推面和端部，数控曲轴磨床则可在一场装夹下切削曲轴的切入点颈和曲柄销(比如说德国Schaudt Mikrosa BWF公司的ZEUS磨床)。

世界上颇有名声的德国Junker公司的高速点磨(Quickpoint Grinding)外圆磨床，就是使用宽度为4～6mm的薄砂轮，在砂轮轴线与钻孔轴线成一倾角的条件下展开切削(这时砂轮与钻孔理论上变为点接触，故称点磨)。凭借此种磨床的数控(协同)机能，在钻孔一场装夹的条件下能用高达140m/s的切削速度对钻孔的锥面、台肩、外圆、螺纹、圆角和非圆表层展开多成品A43EI235E切削。此外，市场上还流行一种在一场装夹条件下切削轴类零件外圆、端面和内孔的A43EI235E磨床，在它的慢速式砂轮架上装有2个外圆砂轮(或外圆、端面砂轮各1个)和1个内圆磨头，透过砂轮架的慢速游标卡尺来实现内外圆及端面切削。此种数控磨床在X轴和Z轴的基础上增加了掌控砂轮架慢速的B轴，还可选配掌控钻孔切入点慢速的C轴，瑞士Studer公司的S21和S31磨床便是此类A43EI235E磨床的代表。

采用多成品A43EI235E加工数控机床，无疑能显着缩短钻孔加工的操作过程链，因此愈来愈受到多品种、中小批量机械制造企业的青睐。现在，随着消费的个性化和产品更新换代速度的加快，大批大量生产的柔性化已是大势所趋，成品分散的刚性手动化装备已开始部份被成品集中的柔性手动化装备所取代。所以总的说来，柔性手动化条件下的A43EI235E加工具有产业发展潜力，特别是相同工艺方法的A43EI235E加工，目前产业发展得尚不充分。虽然A43EI235E加工是产业发展方向，但从装备结构设计和加工经济性的角度看，数控机床多成品A43EI235E加工能力还是有两个界线为好。以面向慢速体件的数控机床为例，目前的成品集中度基本上以热处理为分界线，所以在多数情况下，齿形等特殊加工仍以使用专门化机床为宜。在一台机床上一场装夹下从毛坯到成品的全部加工，当前仅仅适用于一定范围的零件和生产方式。

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