车铣复合零件加工的有效解决方案

　　1 车铣复合零件加工的工艺技术

　　与常规加工设备不同的是，一台车铣复合加工中心实际上相当于一条生产线。如何根据零件工艺特性和车铣复合加工的工艺特点制定合理的工艺路线、装卡方法和选用合理的刀具是实现高效精密加工的关键。

　　工序集中是复合加工最为鲜明的工艺特点。因此，科学合理的工艺路线是提高车铣复合加工效率和精度的关键因素。以图1 所示车铣复合零件加工为例，该机床具有五轴铣、车削、镗削、钻孔、锯断以及自动进料等功能，采用FANUC 31i 数控系统，具有刀矢平滑、超强前瞻、高速插补等功能，特别适合轴类、回转类等零件的高速精密加工。在航空叶轮加工中，该加工中心具有突出的优势。

当采用棒料作为叶轮毛坯时，常规的叶轮加工工艺路线首先利用数控车床车削叶轮外部轮廓，然后精车加工基准;在此基础上利用五轴数控加工中心进行开槽、粗加工、半精加工以及型面和轮毂的精加工;最后在五轴加工中心或钻孔设备上进行孔加工。而采用S192F 铣车加工中心不仅可以通过一次装卡完成上述工艺的全部加工，而且当采用棒料进行加工时还可以通过锯断、自动送料等功能实现叶轮的批量加工，整个过程无需人工干预可以全部自动完成。其工艺路线的设置可采用如下方式：主轴装卡棒料→粗车叶轮外部轮廓→精车外部轮廓→五轴铣削开槽→流道粗加工→流道半精加工→流道精加工→钻孔→背主轴装卡→车削叶轮底部平面→钻孔。可以看出，一次装卡即完成全部叶轮加工工序，加工效率及精度可以得到大幅提高。

　　对于具有双刀架的车铣复合零件加工中心(如图2 所示奥地利的WFL 车铣复合加工中心)，双刀塔的设备都具有双通道的控制系统，上下刀架可单独控制，同步加工可以通过代码中的同步语句来实现。为充分发挥设备的加工能力，可以在加工条件允许的前提下，通过双刀架的同步操作实现零件的多个工序同时加工。可以通过上下刀架的同步设置，在粗车外形的同时完成内孔的粗镗加工，从而进一步提高加工效率。通过上下刀架的同步运动，完成一系列孔的加工，不仅提高了加工的效率，同时还可以通过钻孔轴向力的相互抵消来减少工件变形的影响。为实现这种功能，需要在前期工艺设计的时候对工艺方案进行系统深入的研究，确定工艺路线的串行和并行顺序，并通过对加工程序的合理组合实现上述功能。