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加工中心/FMS |
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U轴扩大多功能加工能力 |
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作者：Chris Koepfer |
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在金属切削领域内，特具前景的多功能加工或全工序加工技术已被广泛用于生产车间。机床制造商根据这一形势和市场需要，将继续研制开发出能在一次装夹中，复合包括通用的车、铣和钻等工序在内的更先进加工技术。
柔性是多功能加工机床的关键。
装备了U轴的机床是一台能加工直径为 1500mm，长度为 6500mm的大型机床。
奥地利WFL Millturn技术公司推介了一个新的多功能加工概念，它除了提供常规的五轴车/铣/钻功能( B，C，X，Y和Z轴)之外，公司新设计机床都在铣削主轴(或镗削头)上给用户提供了一个被称为U轴的加工功能。
据介绍，在普通加工中心和铣镗床上，U轴加工功能能伺服控制端面切削头和可扩大的镗刀对形复杂的内孔进行加工。在多功能机床平台上使用U轴加工功能，能对大型的阀体零件和有形状复杂内孔的航空零件，在一次装夹中进行高效率全工序加工。
U轴功能的使用将许多内驱动机构用于机床。
NC端面铣削头和NC镗杆，能对形状不规则复杂的深孔进行加工。
在深孔钻削中，普遍存在着孔中心与主轴中心的不同轴，而镗刀又受太大长径比(刚性差)的限制而不允许使用。尤其是对于有不同直径的阶梯孔，形状复杂的型腔和异形孔轮廓的零件进行加工中，需要使用一个可对切削刃尺寸进行调整的专用镗刀。通过专用镗刀上的 U 轴即能实现对切削刃尺寸的调整。
在Millturn机床上，镗刀是用一个棱柱型刀夹牢固地夹紧到铣削主轴端面。是在CNC控制下，通过慢速旋转的铣削主轴，驱动安装在镗杆内的驱动机构，按加工孔径大小将其调整至一个尺寸位置。
对于内孔加工，镗刀调好后不动，切削是通过旋转主轴和沿纵向移动零件内孔而完成的。对于异形孔的加工，镗杆上镗刀(切削刃)还需按加工程序中尺寸要求，不断地进行扩大或缩小。对于形状复杂的异形孔的加工，除主轴旋转外，还需要镗刀进行纵向和径向两个运动。
端面铣削头也能在许多机床上使用。 这种端面铣削头的功能在工作原理上类似于加工中心上的控制套筒。考虑铣削头的重量因素，在加工零件中形状复杂加工难度大的空间孔时，还需有B轴和Y轴功能配合。
旋转铣刀是由铣削主轴驱动,而切削刃沿径向的位置由U轴确定。其附件的使用还需注意设计制造出高精度的密封面和密封槽。
使用端面铣削头也可以用铣削主轴驱动旋转铣刀的方法加工偏心的深孔。一般是在工件静止状态，使用U轴功能调整好(扩大和缩小)切削刃位置，再进行加工。
柔性是多功能机床关键的性能特征。随着多功能加工技术的进一步发展，传统定义的铣床和车削中心间的界线将被变得非常模糊而不再清晰了。
(end)
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(7/16/2004) |
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