簡介
組合機床是以系列化和标準化的通用部件為基礎,配以少量專用部件對一種或多種工件按預先确定的工序進行切削加工的機床。兼有萬能機床和專用機床的優點。通用零部件通常占整個機床零部件的70%~90%,隻需要根據被加工零件的形狀及工藝改變極少量的專用部件就可以部分或全部進行改裝,從而組成适應新的加工要求的設備。
由于在組合機床上可以同時從幾上方向采用多把刀具對一個或數個工件進行加工,所以可減少物料的搬運和占地面積,實現工序集中,改善勞動條件,提高生産效率和降低成本。将多台組合機床聯在一起,就成為自動生産線。組合機床廣泛應用于需大批量生産的零部件,如汽車等行業中的箱體等。另外在中小批量生産中也可應用成組技術将結構和工藝相似的零件歸并在一起,以便集中在組合機床上進行加工。
曆史
最早的組合機床是1911年在美國制成的,用于加工汽車零件。初期,各機床制造廠都有各自的通用部件标準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性,便于用戶使用和維修,1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協商,确定了組合機床通用部件标準化的原則,即嚴格規定各部件間的聯系尺寸,但對部件結構未作規定。
為了提高不同制造廠的通用部件的互換性,便于用戶使用和維修。1973年,國際标準化組織(ISO)公布了第一批組合機床通用部件标準。1975年,中國第一機械工業部頒布了中國的第一批組合機床通用部件标準。
二十世紀70年代以來,随着可轉位刀具、密齒銑刀、镗孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發展,組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米/1000毫米,表面粗糙度可低達2.5~0.63微米;镗孔精度可達it7~6級,孔距精度可達0.03~0.02微米。
專用機床是随着汽車工業的興起而發展起來的。在專用機床中某些部件因重複使用,逐步發展成為通用部件,因而産生了組合機床。
加工方式
組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式,生産效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經标準化和系列化,可根據需要靈活配置,能縮短設計和制造周期。因此,組合機床兼有低成本和高效率的優點,在大批、大量生産中得到廣泛應用,并可用以組成自動生産線。
組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時,工件一般不旋轉,由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動,來實現鑽孔、擴孔、锪孔、鉸孔、镗孔、銑削平面、切削内外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉,由刀具作進給運動,也可實現某些回轉體類零件(如飛輪、汽車後橋半軸等)的外圓和端面加工。
部件分類
組合機床的通用部件按功能分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件5類。
動力部件為機床提供主運動和進給運動,主要有動力箱(将電動機的旋轉運動傳遞給主軸箱)、切削頭(裝在各個主軸上,用于各單一工序的加工)、動力滑台(用于安裝動力箱或切削頭,以實現進給運動);
支承部件用以安裝動力滑台,包括各種底座和支架;輸運部件用以輸送工件或主軸箱至加工工位;控制部件用以控制機床的自動工作循環;
輔助部件包括潤滑、冷卻和排屑裝置等。根據配置型式,組合機床可分為單工位和多工位兩大類。其中單工位組合機床按被加工面的數量又有單面、雙面、三面和四面4種,通常隻能對各個加工部位同時進行一次加工;多工位組合機床則有回轉工作台式、往複工作台式、中長立柱式和回轉鼓輪式4種,能對加工部位進行多次加工。
控制部件是用以控制機床的自動工作循環的部件,有液壓站、電氣櫃和操縱台等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。
機床發展
為了使組合機床能在中小批量生産中得到應用,往往需要應用成組技術,把結構和工藝相似的零件集中在一台組合機床上加工,以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種,可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。
組合機床未來的發展将更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動,以簡化結構、縮短生産節拍;采用數字控制系統和主軸箱、夾具自動更換系統,以提高工藝可調性;以及納入柔性制造系統等。
工藝範圍
組合機床一般可完成的工藝範圍有:銑平面、刮平面、車端面、車錐面、鑽孔、擴孔、鉸孔、镗孔、倒角、切槽、以及加工螺紋、滾壓、拉削、磨削、抛光等。



















