[科普中国]-组合机床

简介

组合机床是指以系列化、标准化的通用部件为基础，再配以少量专用部件而组成的专用机床。这种机床既具有一般专用机床结构简单、生产率及自动化程度高、易保证加工精度的特点，又能适应工件的变化，具有一定的重新调整、重新组合的能力。组合机床可以对工件采用多刀、多面及多工位加工。它特别适于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。组合机床可完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、车、铣、磨、滚压等工序。

组合机床最适于加工箱体类零件，如汽缸体、汽缸盖、变速箱体、阀门与仪表的壳体等。这些零件的加工表面主要是孑L和平面，几乎都可以在组合机床上完成。另外，轴类、盘类、套类及叉架类零件，如曲轴、汽缸套、连杆、飞轮、法兰盘、拨叉等，也能在组合机床上完成部分或全部加工工序。2

特点组合机床与一般专用机床比较，具有以下特点：

(1)设计组合机床只需选用通用零、部件和设计制造少量专用零、部件，缩短了设计与制造周期，经济效果好。

(2)组合机床中选用的通用零、部件，是经过长期生产考验的，其结构稳定、工作可靠、使用和维修方便。

(3)通用零、部件一般由专门厂家成批生产，成本低，可减少设备投资费用。

(4)当被加工零件改变时，组合机床的通用零、部件可以重复利用，有利于产品的更新，提高设备的利用率。

(5)组合机床易于连成组合机床自动线，以适应大规模生产的需要。

随着市场经济的发展和科学技术的进步，要求产品不断更新换代，设计并制造能适应中、小批生产，满足多品种加工特点，具有可调、快速、装配灵活的数控式组合机床，是当前组合机床发展的一个重要趋势。同时，不断扩大组合机床的工艺范围，提高其在线自动检测能力，也是组合机床发展中需要解决的一个重要问题。2

组成组合机床的基础部件是通用部件。通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化和通用化原则来设计和制造的。在各种通用部件之间有配套关系，在组成各种组合机床时，可以互相通用。按功能来分，通用部件可分为动力部件、支撑部件、输送部件、控制部件、辅助部件等。

(1)动力部件。动力部件是传递动力并实现主运动或进给运动的通用部件，它是通用部件中最基本的部件，实现主运动的动力部件有动力箱和各种完成专门功能的切削头，如钻削头、铣削头、镗削头等。动力箱常与专用部件多轴箱配合使用，以实现主运动。实现进给运动的动力部件为动力滑台。

(2)支撑部件。支撑部件是用来安装动力部件、输送部件等的通用部件，包括侧底座、立柱、立柱底座、中间底座等。中间底座用来安装夹具和输送部件，侧底座用来安装动力滑台及各种切削头，组成卧式机床。若用立柱代替底座，便可组成立式机床。

(3)输送部件。输送部件是多工位组合机床的通用部件，用来安装工件并将其输送到预定的工位，如移动工作台、分度回转工作台以及分度回转鼓轮等。

(4)控制部件。控制部件包括各种液压控制元件、操纵板、电气挡铁、按钮站等，用来控制组合机床按规定程序实现工作循环。

(5)辅助部件。辅助部件主要包括冷却、润滑、排屑等辅助装置，以及各种实现自动夹紧的机械扳手等。

多轴箱是组合机床的一个专用部件．它由专用零件和通用零件组成。多轴箱各主轴位置是按被加工零件上的孔设计的，其作用是将运动由动力箱传至各主轴，使其获得所要求的转速和转向。多轴箱分为通用多轴箱和专用多轴箱两大类，通用多轴箱的零件大部分是通用零件，采用非刚性主轴，由导向套来引导刀具，保证被加工孑L的精度；专用多轴箱的零件大部分是专用零件，采用刚性主轴，靠主轴组件来保证加工孔的精度。2

刀具根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有简单刀具、组合刀具及特种刀具。只要条件允许，尽量选择标准刀具。有时为提高工序内容的集中程度或保证加工精度，可采用组合刀具，将两把或两把以上的刀具组合在同一个刀体上，先后或同时加工两个或两个以上的表面。

(1)组合刀具的类型。组合刀具是按零件加工工艺的要求设计的专用刀具，按不同特征有多种类型。

组合刀具按零件工艺要求不同分为同类工艺组合刀具和不同类工艺组合刀具，如组合扩、组合镗、组合铰刀具为同工艺组合刀具，钻-扩组合、扩-铰组合刀具为不同工艺组合刀具；组合刀具按刀齿与刀体组合方式又分为整体式、焊接式、装配式刀具等；按刀齿切削次序可分为同时切削和顺序切削组合刀具；按刀具组成部分可分为有导向部组合刀具和无导向部组合刀具，有导向部组合刀具还可分为前导向、后导向及前后都有导向的组合刀具。

(2)组合刀具的特点。由于组合刀具是按零件加工工艺的要求，为了将几道工序或工步合在一起进行而设计的，因此有如下特点：

1)生产效率高。由于加工工序集中，可节省辅助时间，提高生产率。

2)加工精度高。由于几把刀具组合在一个刀体上，可以同时加工出零件上的几个表面，因此，各表面之间具有较高的位置精度，如孔的同轴度、孔与端面的垂直度等。

3)加工成本低。由于组合刀具集中了几道工序或工步，减少机床台数和占地面积，从而可使加工成本降低。

4)使用范围广。组合刀具可加工圆孔、锥孔、螺纹孔，也可加工平面、曲面、圆弧面等。

5)对操作者技术水平要求低。这是由组合刀具的特点决定的。

6)与单个刀具相比，组合刀具设计、制造和刃磨都比较麻烦，成本较高，因此，适用于大量生产或自动生产线。2