纵向车削对加工小型精密工件非常有效

摘要：对于中小批量加工直径在32mm以下的工件，自动纵向车床具有许多决定性的优点。

　　零件小型化的趋势仍在持续，高科技产品中的零件越来越小，越来越精致。恰恰是在零件用途更加专业化的同时，对精度和耐用性的要求也在不断提高。原来主要用于对精度要求甚高的钟表工业的自动纵向车床，现在也正在被许多其他行业所采用。

　　对于中小批量加工直径在32mm以下的工件，自动纵向车床具有许多决定性的优点。Hochtaunus地区Waldsolms市Wilhelmi Glasfaseroptik公司是一家专业的光波导体制造商，该厂正在使用Cincom型自动纵向车床。这种车床可以在一次装夹后迅速精确地完成成套加工任务，而且在极短的时间内即可改装完成，从而加工其他零件。

　　这家企业拥有10名员工，能够中小批量地设计并制造整套的玻璃纤维光导。技术本身在于准确的精密连接和玻璃纤维两端的外观抛光。一根装有3000根玻璃纤维的光缆，只要其中有五根玻璃纤维损坏就会被认为是废品。所以，Wilhelmi公司的所有车和铣的零件全部都是在本企业内部加工的，这样可以长期确保高质量水平。

　　200~5000件之间

　　在生产小零件时，除了高精度之外，加工时间也起着决定性的作用。只有能够灵活地加工各种的复杂小零件，严格保证所要求的质量标准，同时又能迅速而经济地生产，才能在市场上站稳脚跟。特别是由于零件类型越来越多导致批量越来越小，或是在某些特殊情况仅需要若干个零件时，这些要求更为重要。

图1 K16型纵向进给自动车床为成套加工配备了六套车刀，四种转数达6000r/min的驱动车刀，以及前后两侧分别配有四种钻具

　　如果说以前的精密零件是用传统机床加工的话，那么Wilhelmi公司在几年前发现了自动纵向车床的优点。如今Wilhelmi公司用Cincom B12型和Cincom K16型自动纵向车床加工各种材料的车铣工件。加工的材料包括有色金属、贵金属、不锈钢、钛合金，以及防酸蚀的铜合金Arkap，加工的是直径为12mm和16 mm的棒料，批量通常在200~5000件之间，内径上的最小公差值为10μm，最小的钻孔直径为0.15 mm。

　　自动纵向车床的主要优点是可以在极小的空间内，对各种不同的工件进行粗加工、精加工、打孔、去毛刺，以及滚螺纹加工。在主轴上加工之后，工件可以从对向顶轴上自动取下，然后再在背面上加工完毕。为此，在K16型自动纵向车床上总共备有六种车刀，四种转数达6000r/min的驱动车刀，以及前后两侧分别配有四种钻具(见图1)。其主轴的转数为15000r/min，对向顶轴的转数为10000r/min，工作范围直径12mm，长度200mm。

　　快进速度达34m/min

　　由于快进速度可达34m/min，总共五根工作轴的制动和加速时间极短，由于对工件的正反两面可以用两个刀具进行同步加工，因此这种自动纵向车床可以有效地减少每个工件的加工时间。

图2 用纵向进给自动车床加工的用于光缆的构件小而复杂，而且要求很高;机床可以在极短的时间内进行改装，因而也适合小批量加工

　　此外，在K16型机床上，新型高速控制装置Fanuc 3li，以及专门为Citizen研制的Makros，大幅减少了停机时间。而且，这两种相互独立的机床系统在换刀和滚螺纹时，可以相互重叠运动，进一步减少了停机时间。采用FMB公司的棒材装料箱，使这两种机床都可以保证原材料的自动供给。这样每班只需几个人即可运行，因而又减少了人员开支。

图3 纵向进给自动车床在加工小而复杂的工件时，能够保证最大的精度和重复精度

　　对Wilhelmi公司而言，起决定性作用的是加工的工件要有恒定的高质量水平。长期来看，两台Citizen机器都证明了其具有很高的精度，加工质量上绝对没有波动。其原因在于机床的底座尺寸相当大，主轴采用油冷，避免了因运行发热引起的材料膨胀，因而使自动纵向车床具有特别高的热稳定性。这样，用户在长期运营当中就会从极高的精度和重复精度中获益。而且，这两台纵向进给自动车床拥有极短的改装时间，加工非常灵活，在原材料相同时，即使批量极小，也可以经济合理地进行加工。

　　附加组件提高效益

　　与传统的横向进给车床相比，纵向进给自动车床在加工复杂的小型精密零件时要明显更快(见图2、3)。在特殊用途时，精密机床要加装许多客户专用的附加组件，这样纵向进给自动车床的效益可以得到明显的提高。