認(rèn)識(shí)數(shù)控走心機(jī)

一、 數(shù)控走心機(jī)的名稱定義

數(shù)控走心機(jī)，全稱走心式數(shù)控車床，簡稱走心機(jī)，學(xué)名定義：主軸移動(dòng)式數(shù)控車床。在國際市場稱瑞士精密自動(dòng)車床，在中國市場又稱縱切式數(shù)控車床，因數(shù)控走心機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置都帶有側(cè)面動(dòng)力頭又稱走心式車銑復(fù)合車床。

二、 走心機(jī)的原理

1、 數(shù)控走心機(jī)與數(shù)控車床的區(qū)別

數(shù)控走心機(jī)屬于數(shù)控車床的其中一種設(shè)備。

傳統(tǒng)的數(shù)控車床以走刀模式為主，稱為走刀機(jī)，產(chǎn)品單次夾持位不動(dòng)，通過主軸的旋轉(zhuǎn)及刀具移動(dòng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工；而走心機(jī)則是刀具在固定的位置，通過主軸的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工，支持多次送料。

因此相比于走刀式的機(jī)床，走心機(jī)車削時(shí)，棒料軸向進(jìn)給通過中心導(dǎo)套，刀具切削點(diǎn)緊靠導(dǎo)套口端，剛性好，消除了棒料在刀具切削壓力作用下的變形，保證了零件的精度，加工細(xì)長軸類零件有絕對(duì)性的優(yōu)勢。

但走心機(jī)正常情況下只支持長棒料批量加工；不能像走刀機(jī)一樣，可短料單件加工。同時(shí)因?yàn)榘袅闲枰ㄟ^整個(gè)主軸及夾頭、導(dǎo)套，走心機(jī)對(duì)原材料的直線度、橢圓度要求也較高。

2、 走心機(jī)有導(dǎo)套模式與無導(dǎo)套模式的區(qū)別

因走心機(jī)采用長棒料加工，在整根材料的末端需要留有余量給予夾具夾持的空間，因此走心機(jī)加工存在尾料浪費(fèi)的弊端。

走心機(jī)具備有導(dǎo)套（走心）與無導(dǎo)套（走刀）兩種切削模式，

三、 走心機(jī)加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)

走心機(jī)主要加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)由主軸（副主軸）及刀架構(gòu)成。

1 、主軸：具備 Z ₁ 軸方向移動(dòng)及 C ₁ 軸任意分度旋轉(zhuǎn)及定位，支持多次送料；

2 、副主軸：具備 Z _2 、 X ₂ 軸方向移動(dòng)及 C ₁ 軸任意分度旋轉(zhuǎn)及定位，輔助主軸加工、接料，以及在副軸對(duì)應(yīng)的刀架上完成產(chǎn)品的后續(xù)工序，加工過程中使用獨(dú)立的控制通道，與主軸互補(bǔ)干預(yù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主軸同時(shí)加工，縮短產(chǎn)品的整體加工效率。

3 、刀架：

①、車刀：位于主軸刀架，可實(shí)現(xiàn)車槽、車外徑、車螺紋、切斷等工藝。

②、側(cè)面動(dòng)力頭：位于主軸刀架可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工，部分機(jī)型支持拔插拓展功能，可加裝端面動(dòng)力頭、旋風(fēng)銑、角度動(dòng)力頭等機(jī)構(gòu)，完成更復(fù)雜工藝要求。

③、端面固定座：位于主軸刀架端面，以產(chǎn)品中心為圓心，配合主軸 C 軸旋轉(zhuǎn)，可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔、攻絲、鏜孔等工藝要求。

④、副軸端面固定座：位于副軸刀架，通過與副軸的 X 、 Z 軸以及 C 軸配合，對(duì)產(chǎn)品可進(jìn)行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工，所有系列機(jī)型都支持拔插拓展功能。

四、 走心機(jī)型號(hào)

走心機(jī)的型號(hào)命名一般由設(shè)備最大的加工直徑、主軸數(shù)量及移動(dòng)軸數(shù)作為參考命名。

1、 加工直徑范圍：

因走心機(jī)加工使用的是長棒料作為原材料，而且原材料要通過主軸，為了使加工精度更加穩(wěn)定，所以走心機(jī)根據(jù)不同直徑材料的離心率、主軸功率、主軸轉(zhuǎn)速等因素來確定加工范圍。

目前中國國產(chǎn)走心機(jī)的加工最大直徑型號(hào)為 16 、 20 、 25/26 、 32mm 。

2、 移動(dòng)軸以及主軸數(shù)量：

常規(guī)走心機(jī)根據(jù)主軸數(shù)量分為單主軸數(shù)控走心機(jī)及雙主軸數(shù)控走心機(jī)。

單主軸走心機(jī) 由主軸的 Z 軸、以及刀架的 X 、 Y 軸構(gòu)成，因此又稱為三軸走心機(jī)，由一個(gè)系統(tǒng)通道控制。      

           單主軸走心機(jī)結(jié)構(gòu)                       雙主軸走心機(jī)結(jié)構(gòu)

雙主軸走心機(jī) 除了具備單主軸走心機(jī)的 X 、 Y 、 Z 移動(dòng)軸外，再增加了一個(gè)副主軸。由兩個(gè)或者兩個(gè)以上獨(dú)立的系統(tǒng)通道控制。

在加工能力上，單主軸走心機(jī)只能完成產(chǎn)品 5 個(gè)面的工藝，切斷面無法進(jìn)行加工，而且在切斷產(chǎn)品的時(shí)候，受產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)時(shí)候的離心率以及產(chǎn)品的自重的影響下，在切斷刀過產(chǎn)品中心點(diǎn)之前，產(chǎn)品已經(jīng)自行折斷，因此會(huì)存在尾釘、毛刺，對(duì)產(chǎn)品要求較高的則需要二次處理去毛刺，該弊端無法避免。

而雙主軸走心機(jī) 在單主軸完成工藝的基礎(chǔ)上，由副主軸接過主軸的產(chǎn)品，在副主軸的刀架上進(jìn)行第六個(gè)面的加工。同時(shí)副主軸因?yàn)槭仟?dú)立的通道，在副主軸接到主軸的產(chǎn)品之后，主軸立刻開始加工下一個(gè)產(chǎn)品，副主軸在同一時(shí)間運(yùn)行進(jìn)行第六個(gè)面的加工，兩邊同時(shí)運(yùn)行，大大縮短了整體加工的效率。

目前中國國產(chǎn)常規(guī)走心機(jī)最高為六個(gè)移動(dòng)軸。 2014 年由南京建克機(jī)械自主研發(fā)發(fā)明了最高支持支持九個(gè)移動(dòng)軸的九軸數(shù)控走心機(jī)，由三個(gè)獨(dú)立通道控制，并獲得了發(fā)明專利，代表中國走心機(jī)最高水平。

九軸走心機(jī)詳細(xì)介紹請點(diǎn)擊鏈接

各個(gè)走心機(jī)生產(chǎn)廠家對(duì)走心機(jī)的常規(guī)命名格式為（最大加工直徑） - （移動(dòng)軸數(shù)）

因此以最大加工直徑 20mm 為例，單主軸命名為 20-3 ，雙主軸則命名為 20-4 、 20-5 等等。

 五、 刀架排刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺勢

走心機(jī)刀架排布以車刀切入方向分為側(cè)排刀結(jié)構(gòu)和上排刀結(jié)構(gòu)。

側(cè)排刀刀架結(jié)構(gòu)                     橫排刀刀架結(jié)構(gòu)

側(cè)排刀

優(yōu)勢：因刀具平均分布于兩側(cè)，刀具之間的切換行程短，針對(duì)于用刀數(shù)量多、頻繁切換刀具的產(chǎn)品，加工效率有略微的節(jié)省。

缺點(diǎn)：刀具由側(cè)面切入，對(duì)難斷屑的材料（例如鋁）容易造成屑末纏刀，導(dǎo)致設(shè)備報(bào)警停止加工。

       刀具排列緊密，無法使用拔插拓展功能。

上排刀

優(yōu)勢：刀具由上方切入，與側(cè)排刀結(jié)構(gòu)相比較，更容易排屑。

       刀具一字排開，動(dòng)力頭之間的排距比較充裕，支持各種拔插拓展功能。

缺點(diǎn)：因刀具都在刀架的上方，導(dǎo)致刀具行程較長，與側(cè)排刀結(jié)構(gòu)相比較，在頻繁切換刀具的情況下，所花的時(shí)間略微增加。

六、 走心機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

根據(jù)走心機(jī)可同時(shí)一次完成車﹑銑﹑鉆﹑鏜﹑攻、雕刻等復(fù)合加工的特性，走心機(jī)主要應(yīng)用于醫(yī)療、軍工、汽配、五金、電子、鐘表、通信等行業(yè)的精密五金、軸類異型非標(biāo)件的批量加工。

示范樣件：