较大尺寸工件也可实现全部加工

　　全部加工这一概念，在切削技术中还没有另一个概念比它流传得那么年久，并同时在目前又比以往任何时候更有意义。80年代以来全部加工这一概念不断被重新定义。回头来看，最初仅仅是进行多面加工，后来是进行整个或者是6面加工，在这些加工中，由于集成了各种不同的加工工艺，在这时就演变成为在一台加工中心上完成从工件毛坯到成品的全部加工。

　　同时，进行工件的全部加工越来越需要5轴加工。为此，除了要集成各种不同的加工工艺外，工件和刀具还应在空间上相互间能进行相对任意的定位和摆动。这种要求特别是使得较小规格的工件既可以小批量又可以大批量来实施全部加工。在这里，关于工件质量上的优点，全部加工要比古典的泰勒生产方式(40年代由泰勒提出的一种严密细分作业任务，把生产作业细分为单个加工工序的分工原则—译注)优越。

　　全部加工，对于较大尺寸的工件有许多优点

　　而对于较大尺寸工件，一眼就可看出有着许多限制因素。较大尺寸工件的加工往往包含有许多工序，为了在加工中心进行加工，必须要采用较大容量的刀库。或许少数刀具其尺寸要类似于工件的尺寸那样大。由于这样一些单个工序，是不是该采用较大的机床来实现整个加工工序？

　　此外，在过去进行加工决策常常比较仓促，对全部加工没有进行严密和全面的考虑。因为，特别对于较大尺寸工件的加工来说优点是很多的，超过了小尺寸工件加工的那些众所周知的优点。较大尺寸工件在加工工序较多的情况下，即使各加工设备之间设置较小规格的缓冲设备，还是需要很大的储存面积。例如一个现成的格子式装料箱，也只能安放载货车涡轮增压压缩机壳的24个半壳体。如果是几分钟的加工时间，即使一个供半成品用的缓冲站只是满足一个工作班次的需要，就可达到像增设切削加工设备的物流企业那样来进行生产。需要的作业面积总是随着附加的每一个加工工序而增加。在这种情况下，就谈不上作业的面积效益了。

　　根据工件的重量，应用上料辅助装置用于机床的每个上下料。在大批量生产中，这种上下料过程是自动进行的，并通过自动的零件传送和等候，以确保生产过程的连续性。在这方面，总投资资金的增值部分所占份额是极少的，多年来并一直在不断地下降。同时，大量的冷却润滑液由工件拖带到大的工件输送区段上。如果能对较大尺寸的工件也采用全部加工，那么可观的物流和自动化费用就可以显著地降低。这时，对于所需机床规格大小有决定性影响的是坐标轴的布局。事实证明，工件应在最佳的情况实现摆动回转运动。如果刀具实现三个坐标轴X、Y和Z的直线运动，那么摆动运动就可以减少所要产生的刀具或工件的协调运动。

　　大型刀库用于很多刀具，也可供大尺寸刀具用

　　在设计加工中心时，也必须要考虑当前的技术经济热点。只有这样，也就可以在加工中心相对较小的加工区进行全部加工和显现它所有的优点。双主轴与成对工件的加工结合可获得最佳的单位面积效益，在这里，因为全部加工和双主轴加工相互进行补充，使每平方米面积上的生产提升到最高水平。对此，是用来同时加工最大尺寸为500×500×500mm的两个工件的加工中心，而其所需作业面积只有12m2。

　　根据工件的结构特点，用于工件一次装夹进行全面加工所需刀具可以达到50把。刀库应设计得相当大一些。尽管刀库较大，为了仍然能达到较短的换刀时间，并由此实现较短的切屑到切屑的时间(系指两次切削间的间隔时间—译注)，在机床上采用智能的刀具管理是必要的，Stama公司(驻地在德国的Schlierbach)的刀库既可用于单轴加工又可用于双轴加工，刀库容量达120把刀具。

　　当刀具的切削时间很短时，大型刀库的主要问题是需要在很短的时间内进行刀具准备。根据刀库的结构，需要换刀机械手系统具有较高的移动速度或者需要刀库刀座传动链具有较快的移动速度。为了使刀库较高的动态载荷减小到最小程度，Stama加工中心装备了Stama工具管理系统。在这里，利用刀库的刀具分类装置来确保刀具如像在加工使用时的那样，精确地依次插放在刀库里。然而，刀具的排列次序也会在装上新的刀具后或者调换成替换用的备用刀具时而不断更新。因此。即使对于大型刀库，在确保较小的动态载荷的同时也确保了恒定而较短的切屑到切屑的时间。

　　工艺集成

　　在铣削加工中心上，除了5轴能实现全部加工外，互补的加工工艺的集成进一步提供了在加工质量和物流方面的较大潜力。因此，例如在车削和铣削两种加工工艺之一的精加工工艺开始前，所有这两种工艺的粗加工必须要结束。借助于在加工中心上集成车削主轴，就可以实现5轴铣削和车削加工，并且这类加工可按任意的次序进行。在个别工序之间也可以松开工件，却并非要把工件从机床上取下来。由于工件实现摆动和回转运动，工件可以摆动到一个位置，当打开夹紧装置时工件位置仍能保持不变，而不需要附加进行夹持。

　　总而言之，可以肯定：全部加工和较大规格工件相互并非是对立的。其实，全部加工在内部物流方面提供了较大的经济潜力。工艺集成则能显著的提高工件的加工质量和便于优化各个加工工序的先后顺序。是一些已实现全部加工的典型工件。

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