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     【摘要】立式車銑復合加工中心滿足了從毛坯到成品經過一次裝夾就可以在一臺機床上完成，是一種加工工藝廣泛，效率高，性能好的先進設備，。該設備適用于內圓錐面、外圓柱面、圓弧面、端面、螺紋及各種復雜異形面的粗精加工。它的出現很好的解決了加工周期長，加工變形大，工人勞動時間長等問題。
 

      【關鍵詞】立式車銑；裝夾；結構；五軸聯動

      1.數控立式車銑床的結構特點

     （1）五軸聯動的特點

     五軸車銑加工中心是一種近年來新興的加工技術，是指在三個平動軸的基礎上增加兩個轉動軸，五軸之間可以形成任意的空間軌跡。五軸聯動的優勢可以概括為：一次裝夾、工序集中、降低成本、精度高、更新換代容易。各軸結構具體功能如下：a.X軸可以形成回轉體的徑向尺寸；b.Y軸形成刀具與主軸中心的偏離尺寸；c.Z軸形成回轉體的軸向尺寸；
d.B軸形成刀具與主軸回轉中心的夾角；e.A軸實現回轉體的圓周進給和定向停車。

     經濟型機床上大都通常使用四方、五方或六方自動轉位刀架。這種換刀裝置按其工作原理可分為：螺旋轉位刀架，十字槽轉位刀架，凸臺棘爪式轉位刀架，電磁式轉位刀架，液壓式轉位刀架。而在市面上目前使用最多的是螺旋轉位刀架，微電機經彈簧安全離合器至蝸輪副帶動螺母旋轉，螺母抬起刀架使定位用端齒盤的上盤與下盤分離，隨即帶動刀架旋轉到位。然后發信號使電機反轉鎖緊，完成刀架換位后，再進行切削加工。

     圖一 五軸結構示意圖

     （2）加工優越性

a.車銑加工中心有刀具庫，容量大，可以進行鏜、銑、鉆、攻絲等工
序，是很好的柔性加工系統；
b.刀具有獨立的主軸，而且主軸直徑大，軸承跨距大，剛性好；
c.主軸的功率相對較大；
d．數控車銑加工中心主軸的潤滑好，冷卻徹底，所以刀具溫升低。

     2.切削時候受力情況

      現給定機床在運動時候的參數，彈性模量：1.6、泊松比：0.25、密度為7.6kg/mm3，取機床上滑板的總重量為G=15000N。

     （1）施加的載荷：

在x方向上：Fx=Gx0.707-Ft2=15000x0.707-2000=8605N
Fy=-F=-4000N
Fx=Ff+Gx0.707=10000+15000x0.707=20605N
式中：Ft2——抗刀方向切削力；
Ft1——進給方向分力；
Ft——主切削力。

     （2）導軌受力

     在機床加工時候，導軌的精度要求非常高，只有這樣加工出來的工件才能滿足要求，而要是能提供條件，導軌的壽命就要滿足，機床上主要運用的是直線導軌，而在對導軌進行計算時候，需要選取導軌的規格，導軌的承載量與導軌規格一般有表1所列出的經驗關系。

                                            表1

     滾動直線導軌的計算，距離額定壽命H和時間額定壽命Hh可以用以下公式計算：

      式中：fh——硬度系數，一般要求滾道的硬度不得低于58HRC，故通常可取fh=1；ft——溫度系數；fc——接觸系數；fa——接觸系數；fw——接觸系數；Ca——額定動負荷（N）；F——計算載荷（N）。l——行程長度（m）；n——每分鐘往返次數導軌長度的計算，導軌長度=主軸箱的高度+Z軸的行程+安全行程

     （3）滾珠絲杠的動負荷計算與直徑估算

     進給系統的傳動方式和結構特點與普通車床截然不同，全功能型數控車床是用直流或交流伺服電機驅動，通過滾珠絲杠帶動刀架完成縱向(z軸)和橫向(x軸)的進給運動，在對絲杠的計算當中，首先要做的就是先確定絲杠的導成L0

     式中：Vmax——移動部件的最高移動速度（mm/min）；i ——傳動比，當滾珠絲桿與電動機直接連接時i=1；nmax——電動機的最高轉速r/min第二步就是計算滾珠絲杠螺母副的平均轉速和平均載荷，將滾珠絲杠在運動的變動轉速和變動載荷折算成當量轉速nm和當連載荷Fm，將強力切削是的軸向載荷定為最大軸向載荷Famax，快速移動和鉆鏜定位時的軸向載荷定為最小軸向載荷Famin。估計允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑d2m。滾珠絲杠螺母副的安裝方式擬采用兩端固定的支承方式，則

     式中：L—滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承之間的距離。L=行程+安全行程+2×余程+螺母長度+支承長度
 
 
      3.加工方向

     數控立式車銑床是一個復合式機床，它是結合數控車床和銑床的優點，同時這個機床也對零件的加工具有多樣性，它的加工范圍很廣，可以說所有的零件都能加工，一次裝夾就可以完成粗、精加工，對盤行零件盒回轉體零件都可以加工，提高了生產效率和精度，很大的降低了人工，降低了成本。