1.1 车铣复合机床结构简介

车铣复合加工是目前国际上机械加工领域最流行的加工工艺之一，是一种先进制造技术。复合加工就是把几种不同的加工工艺，在一台机床上实现。复合加工中应用最广泛、难度最大的就是车铣复合加工。车铣复合加工中心相当于一台数控车床和一台（数铣）加工中心的复合。

在全球机床制造和金属加工领域，车铣复合加工技术正以其强大的加工能力被不断发展与应用。所谓车铣复合加工技术，即是在一台设备上完成车、铣、钻、镗、攻螺纹、铰孔、扩孔等多种加工要求，车铣复合加工最突出优点是可以大大缩短工件的生产周期、提高工件加工精度。

目前，大多数的车铣复合加工，是在车削中心上完成，而一般的车削中心只是把数控车床的普通转塔刀架换成带动力刀具的转塔刀架，主轴增加C轴功能。由于转塔刀架结构、外形尺寸的限制，动力头的功率小，转速不高，也不能安装较大的刀具。这样的车削中心以车为主，铣、钻功能只是做一些辅助加工。由于动力刀架造价昂贵，造成车削中心的成本居高不下。

对于一些带有Y轴和B轴联动的车铣设备来说，能够加工的零件类型将更加广泛。这类设备不仅具有车削功能，同时也可以完成三到五轴联动的铣切工作。例如，XZC联动加工（C轴角度定位）；XYZ联动加工或是XYZC联动加工；XYZC四联动加工或是XYZBC五联动加工（B轴摆角定位）。

在机械加工中，应用车铣复合设备的意义可以概括如下。

（1）缩短产品制造工艺链，提高生产效率车铣复合加工可以实现一次装夹完成全部或者大部分加工工序，从而大大缩短产品制造工艺链。这样一方面减少了由于装夹改变导致的生产辅助时间，同时也减少了工装夹具制造周期和等待时间，能够显著提高生产效率。

（2）减少装夹次数，提高加工精度装夹次数的减少避免了由于定位基准转化而导致的误差积累。同时，目前的车铣复合加工设备大都具有在线检测的功能，可以实现制造过程关键数据的在线检测和精度控制，从而提高产品的加工精度。

（3）减少占地面积，降低生产成本虽然车铣复合加工设备的单台价格比较高，但由于制造工艺链的缩短和产品所需设备的减少，以及工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用的减少，能够有效降低总体固定资产的投资、生产运作和管理的成本。

车铣复合设备不仅能够提高产品的精度和加工产品的效率，而且对企业而言大大节约了机床的占地面积，过去需要在几台机床上完成一个零件的加工，现在只需要一台设备就可以完成所有的加工。

车铣复合机床结构类别如下。

1.XZC车削中心

标准XZC车削中心，如图1-1所示。它在传统车床基础上增加了简单钻铣功能，能够对工件的端面及圆周面进行钻孔、攻螺纹、铣槽、铣轮廓加工。车削加工时，刀塔转到车刀位置，通过卡盘带动工件旋转和XZ轴运动，实现车削加工。钻铣加工时，刀塔转到动力刀具位置，动力头带动刀具旋转，通过XZC轴的运动，便实现了钻孔和铣削加工。

图1-1 XZC车削中心

2.带副主轴（背面主轴）的XZC车削中心

带副主轴（背面主轴）的XZC车削中心，如图1-2所示，它在标准XZC车削中心的基础上增加了副主轴。副主轴也能用于对工件的端面及圆周面进行钻孔、攻螺纹、铣槽、铣轮廓加工。

3.带副主轴（背面主轴）和带Y轴的XYZC车铣复合

带副主轴（背面主轴）和带Y轴的XYZC车铣复合，如图1-3所示。它在标准XZC车削中心的基础上增加了副主轴和Y轴。增加Y轴控制侧铣，可以加工形状更加复杂的零件。

图1-2 带副主轴的XZC车削中心

图1-3 XYZC车铣复合

4.带B轴的车铣复合

带B轴的车铣复合如图1-4所示。此款设备功能比较齐全，有上刀塔和下刀塔，都可以安装车刀和铣刀。上刀塔可以XYZB联动，配合C轴实现XYZBC联动；下刀塔配合C轴实现XZC联动。即在传统加工中心的XYZ三个平面轴的基础上，增加了B/C两个轴，它的铣削功能由自带的铣头来完成，车削则是通过装在刀塔上的车刀来完成。相比于车铣复合，主要差别在于其铣头独立于刀塔，且既可以沿Z轴旋转进给，也可以沿X轴进给。

图1-4 带B轴的车铣复合