復(fù)合加工機(jī)床的多樣化創(chuàng)新

多功能復(fù)合加工機(jī)床簡稱復(fù)合機(jī)床（ComplexMachineTool），或稱多功能加工（Multi-FunctionalMachining）或完全加工（CompleteMachining或EndtoEndMachining）機(jī)床。

復(fù)合機(jī)床的含義是在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的全部加工。復(fù)合機(jī)床根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以分為如下兩類：

(1)跨加工類別的復(fù)合機(jī)床，如車銑中心、銑車中心、激光銑削加工機(jī)床等。

(2)多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床。

以創(chuàng)新增加數(shù)控機(jī)床的復(fù)合加工功能，對(duì)于進(jìn)一步提高工序集中度起到了立竿見影的效果。不僅減少多工序加工零件的上下料時(shí)間，而且更主要地可避免零件在不同機(jī)床上進(jìn)行工序轉(zhuǎn)換而增加的工序間輸送和等待的時(shí)間，尤其在未組成有效的生產(chǎn)線的條件下IIAnews.com，這種工序間的等待時(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過零件在機(jī)床上的工作時(shí)間，從而延長了零件的生產(chǎn)周期。

復(fù)合數(shù)控機(jī)床則具有良好的工藝適用性，避免了在制品的儲(chǔ)存和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，有力地支持了準(zhǔn)時(shí)制造（JIT），因此對(duì)它的研發(fā)已被給予極大的關(guān)注。因此，復(fù)合數(shù)控機(jī)床呈現(xiàn)出多樣性的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。

以創(chuàng)新推動(dòng)全面高速化

與創(chuàng)新推動(dòng)精度的持續(xù)提升一樣，以推進(jìn)高效為目標(biāo)的全面高速化，旨在實(shí)現(xiàn)單一的高速切削發(fā)展到全面高速化的實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)新的要求在于不僅縮短切削時(shí)間，而且力求降低輔助時(shí)間和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。為此，應(yīng)圍繞提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，以提高快移速度與加（減）速度，縮短主軸起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間ipi.sooq.cn版權(quán)所有，減少刀具自動(dòng)交換時(shí)間與工件托盤自動(dòng)交換時(shí)間，從而減少輔助時(shí)間并通過生產(chǎn)信息集成管理和規(guī)劃以及CAM等來進(jìn)一步縮短技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。

應(yīng)對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床使用情況統(tǒng)計(jì)得出：其機(jī)床利用率（有效切削時(shí)間與全部工時(shí)之比）僅為25-35%，其余的75-65%均消耗在機(jī)床調(diào)整、程序運(yùn)行檢查、空行程、起制動(dòng)空運(yùn)轉(zhuǎn)、工件上下料和裝夾等輔助時(shí)間以及待工時(shí)間（由于技術(shù)準(zhǔn)備和調(diào)度不及時(shí)引起的非工作時(shí)間）與故障停機(jī)時(shí)間上。因此需通過提高各軸快移速度和加（減）速度、主軸變速的角加（減）速度、刀具（工件）自動(dòng)交換速度，以改善數(shù)控系統(tǒng)的操作方便性和監(jiān)控功能以及加強(qiáng)信息管理，才有可能全面壓縮輔助時(shí)間和減少待工時(shí)間，使數(shù)控機(jī)床的切削時(shí)間利用率達(dá)到60%~80%。

在創(chuàng)新以推進(jìn)加工制造過程全面高速化發(fā)展中，下列三項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮了重要的作用：

(1)電主軸技術(shù)：它包括內(nèi)裝電機(jī)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)控制和雙面過定位刀柄結(jié)構(gòu)等，保證主軸實(shí)現(xiàn)大功率、高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

(2)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)：它包括由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)線性軸運(yùn)動(dòng)和由力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，它們的無摩擦、“零中間傳動(dòng)件”提高了快速運(yùn)動(dòng)的加速性和平穩(wěn)性。

(3)高速高精數(shù)字化控制技術(shù)：它是用于抑制或消除由于高速化所引起跟蹤誤差、熱誤差和顫振等負(fù)面影響的先進(jìn)控制技術(shù)。

工藝適用性創(chuàng)新

通過對(duì)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，使對(duì)不同類型的零件有最佳的加工適用性。因?yàn)殡S著機(jī)械產(chǎn)品的性能優(yōu)化和輕量化，其零件和構(gòu)件的形狀、尺寸和精度呈現(xiàn)多樣性，很難用少數(shù)幾種標(biāo)準(zhǔn)的、通用的機(jī)床結(jié)構(gòu)來最佳地滿足多方面的工藝要求。

這種“個(gè)性化”結(jié)構(gòu)趨向雖有為了產(chǎn)品競爭需要的因素，但更主要的是體現(xiàn)了如何能更好地適應(yīng)用戶的需求。尤其對(duì)一些批量生產(chǎn)的零件，更希望有最佳工藝適用性的專門化數(shù)控機(jī)床。

要解決品種多樣化與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，這就對(duì)機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)提出了更高的要求，近年來對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床和混聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床的研究以及對(duì)可重構(gòu)機(jī)床（ReconfigurableMachineTool，簡稱RMT）技術(shù)的探索，反映了對(duì)制造裝備能更方便地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多樣化發(fā)展的一個(gè)追求。