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如今，世界己进入了全球制造的时代，缩短产业链、专注自身核心竞争力的提高已成为世界制造业企业的变革趋势。面对千差万别的制造业， 如何以客户为中心、满足客户共性化的需求、为他们供给一个整体的最优化的解决方案是当今机床制造企业所面临的一个重要课题。鉴于此，复合机床应运而生。
复合机床〔 Complex Machine Tools 〕，是指能够在一台主机上完成尽可能从毛坯到成品的多种加工要素的机床。该类型机床就是为适应市场单 件小批、快捷生产需求以及工艺对机床在各方面的要求而开发的。它具 有保持工序集中、节约作业面积、削减机床和夹具数量、消退或削减工件 重安装定位次数、免去工件间的搬运和储存、提高工件加工精度、缩短 加工周期的优势，是当前世界机床技术进展潮流。本文就以复合机床中的 一种——车铣复合加工中心为例，系统阐述机床设计的脉络及需要留意的 问题。
具体设计过程
分析任务
本次设计任务为车铣复合加工中心，顾名思义，设计成果要实现以下功能：
车削。车削加工的最大特点为工件通过卡盘夹在机床主轴上，并高速旋转，刀具固定，并依据回转体的母线走刀，切出产品外型。与传统的车削机床不同，目前车削类机床的刀具均为动力刀架。
铣削。与车削加工不同，铣削加工的显著特征为刀具在高速电主轴的驱动下旋转，工件固定，本功能可以由动力刀架上的配备电主轴的刀具实现。
加工中心。提到加工中心，就不能无视其自动换刀功能。依照加工中心的功能要求，常常以转塔刀架或刀库实现此项功能。鉴于本设计为中小型加工中心，因此选用前者作为换刀装置。
周密。由于先进制造的要求， 周密加工已经成为机加工的大势所趋。
当今机床行业中，周密已经成为衡量机床性能的最根本指标。为了实现这一性能，机床界掀起了一股股推陈出的浪潮，推动了机床业的进展。
功能部件选择
由上述分析，可以初步确定出此加工中心的总体布局。其依据为其各个参数。如用于加工零件的最大回转半径，主轴转速初步选定伺服电机， 为防止在实际加工过程中消灭类似超负荷等意外，选择伺服电机时应当留意要留有肯定的余量。周密滚珠丝杠为目前常规机床机加工中心上常用的传动部件，承受多种有效地冷却系统，周密滚珠丝杠能满足大局部周密加工的要求。如今，周密滚珠丝杠早已产业化，用户可以依据自己的需求通过特地的厂家量身定制所需规格的滚珠丝杠。在本设计中，承受长短两根
周密滚珠丝杠，分别供给加工中心 x 和 y 方向进给运动。滚珠丝杠带动溜板箱，而溜板箱有两根导轨固定于床身上，而横向进给〔即 y 方向进给〕 的溜板箱上端固定动力刀架，下端通过导轨固联于横向溜板箱，其运动由
较短的滚珠丝杠供给，两滚珠丝杠端部均通过联轴器与相应的伺服电机联接，伺服电机型号由滚珠丝杠所承受的负载确定。关于滚珠丝杠和导轨的具体尺寸则由厂家确定，用户只需供给丝杠需传动的负载即可。依据快速进给速度初步确定滚珠丝杠和导轨的型式和长度。由以上各个数据可以初步确定加工中心主要工作局部的构造及尺寸。
到此为止，加工中心的传动系统就初步设计完成，下面是动力刀架的设计。动力刀架是数控车床及中小型加工中心中应用最普遍的一种关心装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至全部的加工工序，以缩短加工的关心时间，削减加工过程中由于屡次安装工件而引起的误差， 从而提高机床的加工效率和加工精度。动力刀架的性能和构造往往直接影
响到机床的切削性能、切削效率和表达了机床的设计和制造技术水平。 依据加工的简单程度，有很多种工位数量的动力刀架供选择，卧式刀架常有
八、十、十二等工位。它以回转分度实现刀具自动交换及回转动力刀具的 传动。动力刀架既安放刀具，还可直接参与切削，承受极大的切削力作用，
所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。同时，本部件也为本次设计任
务中最关键的部件。笔者认为，为避开加工中消灭的干预 而对刀具或机床加工精度造成永久性创伤，动力刀架应当尽可能小型化，但为了实现多种
加工工序，因此要求其功能多样化，这就产生了不行调解的冲突。在实际设计过程中，应当参照加工要求，查找一个两者最正确的结合点。
该构造由六大局部组成，如以下图所示。刀盘，动力传动局部，准确分
度 机 构 ， 液 压 控 制 系 统 ， 粗 分 度 结 构 ， 动 力 刀 具 离 合 结 构 。
周密端齿盘 (鼠牙盘)来保证。目前，高精度加工的端齿盘，可以到达在具体的设计过程中，动力刀架的主要技术难点为：
准确分度机构主要是靠分度精度± ″重复定位精度± 1″，具体型号可参考设计要求选择。 2．掌握分度盘和动力刀具接头的分别与锁紧主要依靠液压掌握系统实
现。整个转塔刀架的塔身实际上被设计成一个液压缸，这对动力刀架的密封提出苛刻的条件，如何处理各零部件的协作关系及其合理选用附属密封部件需要加以重视。
3. 动力主轴的锁紧形式，原则上为主轴不能受力，目的为保证主轴加工精度。松夹刀机构的解决，油、水、气、通道问题，主轴支撑构造中轴承的配置，转速等。
关心设计
关于关心设计，主要包括以下几个方面：
冷却系统。 作为现代生产设备，车铣复合加工中心首先要满足加工要求，尤其是精度的要求。从某种意义上说，精度是机加工的灵魂。提高加
工精度具有重要的意义，直接影响到后续的装配精度，进而影响到机械的 整体性能。始终以来，为提高机械加工精度的手段层出不穷。提到精度问 题，就不能不提冷却，由于工作机构消耗的功率很大一局部不适用于加工， 而是转化为热量，这些热量假设不能准时被带走，就会影响到机构的温度， 引起其形变，从而使加工精度降低。滚珠丝杠、动力刀架为本设计中产热 最多的部件。为提高加工精度，肯定要有有效的冷却系统保持其温度不发 生太大变化。除此之外，温度补偿也是一种相对先进的补偿温度带来误差 的手段。
防震。除了温度影响，机床的震惊也是影响其加工精度的一大问题。为此，应实行必要的防震手段减小震惊带来的影响。目前，用于减轻机床
震惊的措施主要有以下几种： 1〕床身承受吸震力量强的材料。 例如大理石、铸石等材料。 2〕建立机床的 ansys 有限元模型，对其进展模态分析，不断优化其构造，提高其固有频率。 3〕外围防震措施。主要包括防震沟、防震垫铁、附加的用于抵消机床震惊的设备等。
机床的工业设计
机床的工业设计正在引起人们的重视，好的工业设计能给机床带来附
加值。国外机床生产厂家很早就生疏到这点，从 CIMT2025 〔第 12 届中国国际机床展览会〕来看，我国的很多机床生产厂家也开头生疏到工业设计对
机床的重要行。如今，我国的一类机床厂家，如大连机床、沈阳机床等的产品从外观上已经与国外著名厂家产品相差不大。
小结
车铣复合加工技术是集高速切削和铣削技术的优点而进展起来的先进切削技术。其重要意义在于削减了工件装夹次数，以一次装夹完成屡次甚至全部工序为目标，大大提高了加工精度，降低了屡次装夹引起的误差。复合车铣加工中心目前已渐渐走向成熟，应用领域急剧扩张。国际产
品规格种类繁多，引领潮流；国内产品实现商业化，在相当领域产品已初具规模。复合车铣中心各个关键部件技术突飞猛进的推动以及国内重点行业的需求和国家政策支持将促使其快速向高速高效，重型化、深层次复合方向蓬勃进展。随着进一步产品的开发，很多深层次的问题会渐渐的显
现出来，功能部件进展滞后已成为数控机床进展的瓶颈。当前世界数控机床正向高速、周密、复合、智能、环保的方向进展，功能部件的进展需要与这一趋势相适应。目前，国产中高档数控机床大量承受日本、德国、韩国等国的功能部件产品，因此提高功能部件研发力量、加快功能部件产业化进程已成为当前迫切需要解决的重要问题。