齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司 黑龙江齐齐哈尔 161000
摘要：加工效率和精度是金属加工领域追求的永恒目标。随着数控技术、计算机技术、机床技术和加工技术的不断发展，传统的加工理念已经不能满足加工速度、效率和精度的要求。在此背景下，复合加工技术应运而生。一般来说，复合加工是指在一个加工设备上完成不同工序或不同加工方法的加工工艺。目前，复合加工技术主要表现为两种不同类型：一是基于能量或运动模式的不同加工方法的组合；另一种是基于工艺集中的原理，以加工工艺为基础。车铣复合加工是近年来该领域发展最快的加工方法之一。
关键词：车铣复合加工；关键技术；建议；
当前阶段，航空产品零件类型多样化、质量小、工艺复杂、原材料用于整体薄壁结构，由于过程的复杂性，材料选择和处理也相对复杂，数量较少，这使得生产周期相对较长，由于材料的选择非常严格，使材料去除量较大，加工效率低等等。为了改善上述问题，为了提高航空产品的制造效率和精度，工程师们一直在寻找最佳的加工方法。车削和铣削复合加工设备的研制和应用，为解决上述问题提供了良好的途径。
一、车削、铣削复合加工的发展及特点
车削铣削技术是用铣刀代替车刀，用铣刀切削旋转部件的一种先进的加工技术。根据刀具的旋转轴与工件旋转轴的相对位置不同，车削铣削加工可主要分为轴向车削铣削和正交车削铣削。车削和铣削运动是一种复合运动，是通过铣刀转动和工件转动的联合运动来实现的。车削和铣削并不是简单的车削和铣削相结合的方法，而是利用车削和铣削的综合运动来完成各种表面的加工。车铣削切削，工件不需要高速旋转，旋转的主要运动是运动的工具，所以它不需要使工件高速旋转可以实现高速切割，有利于大型旋转身体对高速切削工件，以及困难的实现干切削加工材料。根据车削铣削的加工特点，车削铣削是间歇切削，非常适合切削难切削的切屑材料。车铣实现高速加工，一般处理接口和铣削加工中心如HSK，CAPTO高速加工处理，高速切削刀具和工件旋转速度低，因此切削力远小于传统的加工，非常适合薄壁零件加工，也不会因为引起薄壁工件高速旋转离心力和变形形成的纤细的部分。
二、车削铣削复合加工的关键技术
1.车削铣削复合加工技术。复合加工最具代表性的特征是加工过程的集中。因此，科学合理的加工方法和工艺的发展是车削铣削复合加工技术不断改进和发展的核心因素。以某铣床车复合加工中心为例，该机床具有五轴铣、车、镗、钻、锯、自动送料等功能，采用FANUC 31i数控系统，特别适合高速精密加工轴类、回转类零件。在航空叶轮的加工中，采用了S192F铣削中心。这种模式可以用来完成所有进程的执行和处理后，卡的单次加载。整个过程不需要人工干预，仪器可以自行完成。保证工艺的完整性可以大大提高产品生产的准确性，减少产品误差，节约生产成本。
2.车削和铣削复合加工的数控编程技术。车削和铣削复合加工技术的发展对数控编程技术提出了更高的要求，也是车削和铣削复合加工设备在实际生产和应用中的一个瓶颈。由于应用时间短的车削和铣削复合加工在实际生产中，由于缺乏专业的复合加工解决方案，处理程序通常是计划的一部分，通过使用通用CAM软件，然后手动过程人员集成程序符合要求的复合加工机床的加工程序。这种解决方案对工艺人员的要求很高。与传统的数控编程技术相比，车削和铣削复合加工的编程难点主要体现在以下几个方面。（1）工艺的种类繁杂。对于工艺人员车削铣削复合加工技术是很难应用的，需要掌握数控车削、铣削、钻孔等加工方法，对于多道工序前的环节和掌握都有非常严格的标准。在数控编程的过程中，要对当前的操作过程有很好的了解和把握，对要执行的过程，容易集中精力进行整体控制和编程。（2）在编程过程中，串行并行的顺序必须严格按照工艺路线确定。
在车铣复合加工生产线上，可以实现多种零件从原材料到成本的一次性加工，但加工过程应保证数控编程与工艺流程的高度一致。多道工序组合可以且应该遵循完整的数控加工程序进行综合考虑。因此，复合加工过程的实现应遵循过程-转换-仿真一体化的过程执行计划。（3）加工程序的集成。根据国内的讨论，可以看出车削和铣削复合加工的数控编程比较困难，工艺比较复杂。目前，CAM软件的处理还存在很多问题，需要工程师们去解决。
3.车削、铣削复合加工的后处理技术。（1）不同工序之间的衔接运动要求有严格的准确性。首先，设定科学合理的进、退刀方式，冷却液开关时间，自动换刀时间等。其次，在实现一个过程的加工的同时，应将其余部分的运动部位进行统一的划分整合。确保其他零件在某一过程中的稳定性，避免零件之间因摩擦和碰撞而造成的冲击。（2）工艺顺序和数控程序需要自动确定。在后处理过程中，可自动确定加工顺序、刀具位置变化等情况，并可根据程序编写自动变化，设定后续加工过程。在编写数控编程的内容时，应该仔细分析和解释编程的每一部分。例如，刀具位置信息应包括加工方法、刀具位置信息、加工顺序、使用的刀具类型、刀具编号等。在后续的放电过程中可以有利于顺序、方式和工具的确定。（3）后处理技术的不同处理方法。后方的车铣复合加工处理程序需要不仅可以实现多轴数控铣削、车削、钻孔、加工和治疗，也可以实现锯、自动喂食，尾巴控制电路和程序调用的函数，后面的车铣复合加工处理算法基本上囊括了现有数控加工各种处理方法，并能实现不同的处理方式和运动之间的无缝集成。
4.车削与铣削复合加工仿真技术。为了提高车削铣削复合加工的应用水平和编程效率，有必要推广仿真技术的应用。目前，TopSolid和Gibbs公司是车削和铣削复合加工仿真的主要软件。然而，这类软件通常很昂贵，在中国的航空制造业中很少使用。事实上，铣复合加工仿真还可以实现通过使用当前通用数控加工仿真软件（如Vericut NCSimul，等等），根据铣复合加工设备结构、运动特征、特殊功能和数控系统，通过自定义函数和宏观发展实现加工运动仿真的过程。
5.注重人才的培养。复合加工设备是当今机械加工领域前沿技术的代表，无论是工艺规划还是运行维护都比常规设备复杂，高水平的研发团队是实现设备健康高效运行的关键。
三、车削铣削技术的发展前景
车铣是高效率和高精度加工方法，但是由于铣削加工，需要四轴或五轴联动加工，所以它的轨迹非常复杂，传统的手工编程很难意识到车铣数控程序编制，和CAM软件编程可读性差，当改变后处理生成的代码，因此在现场操作的过程不同。现在每个车削和铣削加工中心设备制造商有其自己的一套车削和铣削加工宏程序，通用性差，如制造商宏程序标准化，更如凸轮、曲轴和圆柱相交孔倒角宏程序，然后车削和铣削加工技术可以快速发展。二手车铣刀，不像普通的铣刀，铣刀主要是由于车铣削方法加工回转体零件，所以最前沿的前角和后角，叶片角度，主要前沿和副切削刃是不同于普通的铣刀，尽管现在一些适用于汽车铣刀刀具制造商，但高速度和高精度车铣刀仍限制铣的进一步发展。如果车铣刀具种类多，可以选择的范围更广，那么车铣技术的发展将会更加迅速。随着数控编程、加工仿真和车铣工具技术的发展，车铣技术的发展前景将越来越广阔。
总之，目前，复合加工设备正朝着加工范围大、效率高、规模化、模块化的方向发展。航空产品制造领域一直是先进制造技术发挥作用的重要舞台。随着航空产品升级换代的不断加快，工艺分散的加工设备将逐渐被工艺集中的柔性自动化设备所取代，这为复合加工技术的发展和应用提供了更广阔的空间。
参考文献：
[1]郑兵.车铣复合加工过程阻尼与切削稳定性研究.2018.
[2]李健.浅谈车铣复合加工的关键技术与应用前景.2019.