認識數(shù)控走心機

一、 數(shù)控走心機的名稱定義

數(shù)控走心機，全稱走心式數(shù)控車床，簡稱走心機，學名定義：主軸移動式數(shù)控車床。在國際市場稱瑞士精密自動車床，在中國市場又稱縱切式數(shù)控車床，因數(shù)控走心機標準配置都帶有側面動力頭又稱走心式車銑復合車床。

二、 走心機的原理

1、 數(shù)控走心機與數(shù)控車床的區(qū)別

數(shù)控走心機屬于數(shù)控車床的其中一種設備。

傳統(tǒng)的數(shù)控車床以走刀模式為主，稱為走刀機，產品單次夾持位不動，通過主軸的旋轉及刀具移動對產品進行加工；而走心機則是刀具在固定的位置，通過主軸的移動、旋轉對產品進行加工，支持多次送料。

因此相比于走刀式的機床，走心機車削時，棒料軸向進給通過中心導套，刀具切削點緊靠導套口端，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，加工細長軸類零件有絕對性的優(yōu)勢。

但走心機正常情況下只支持長棒料批量加工；不能像走刀機一樣，可短料單件加工。同時因為棒料需要通過整個主軸及夾頭、導套，走心機對原材料的直線度、橢圓度要求也較高。

2、 走心機有導套模式與無導套模式的區(qū)別

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

走心機具備有導套（走心）與無導套（走刀）兩種切削模式，

三、 走心機加工區(qū)域的結構

走心機主要加工區(qū)域的結構由主軸（副主軸）及刀架構成。

1 、主軸：具備 Z ₁ 軸方向移動及 C ₁ 軸任意分度旋轉及定位，支持多次送料；

2 、副主軸：具備 Z _2 、 X ₂ 軸方向移動及 C ₁ 軸任意分度旋轉及定位，輔助主軸加工、接料，以及在副軸對應的刀架上完成產品的后續(xù)工序，加工過程中使用獨立的控制通道，與主軸互補干預，實現(xiàn)兩個主軸同時加工，縮短產品的整體加工效率。

3 、刀架：

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

②、側面動力頭：位于主軸刀架可對產品進行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工，部分機型支持拔插拓展功能，可加裝端面動力頭、旋風銑、角度動力頭等機構，完成更復雜工藝要求。

③、端面固定座：位于主軸刀架端面，以產品中心為圓心，配合主軸 C 軸旋轉，可對產品進行鉆孔、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，對產品可進行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工，所有系列機型都支持拔插拓展功能。

四、 走心機型號

走心機的型號命名一般由設備最大的加工直徑、主軸數(shù)量及移動軸數(shù)作為參考命名。

1、 加工直徑范圍：

因走心機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，所以走心機根據不同直徑材料的離心率、主軸功率、主軸轉速等因素來確定加工范圍。

目前中國國產走心機的加工最大直徑型號為 16 、 20 、 25/26 、 32mm 。

2、 移動軸以及主軸數(shù)量：

常規(guī)走心機根據主軸數(shù)量分為單主軸數(shù)控走心機及雙主軸數(shù)控走心機。

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

           單主軸走心機結構                       雙主軸走心機結構

雙主軸走心機 除了具備單主軸走心機的 X 、 Y 、 Z 移動軸外，再增加了一個副主軸。由兩個或者兩個以上獨立的系統(tǒng)通道控制。

在加工能力上，單主軸走心機只能完成產品 5 個面的工藝，切斷面無法進行加工，而且在切斷產品的時候，受產品旋轉時候的離心率以及產品的自重的影響下，在切斷刀過產品中心點之前，產品已經自行折斷，因此會存在尾釘、毛刺，對產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 在單主軸完成工藝的基礎上，由副主軸接過主軸的產品，在副主軸的刀架上進行第六個面的加工。同時副主軸因為是獨立的通道，在副主軸接到主軸的產品之后，主軸立刻開始加工下一個產品，副主軸在同一時間運行進行第六個面的加工，兩邊同時運行，大大縮短了整體加工的效率。

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

九軸走心機詳細介紹請點擊鏈接

各個走心機生產廠家對走心機的常規(guī)命名格式為（最大加工直徑） - （移動軸數(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、 刀架排刀結構及優(yōu)缺勢

走心機刀架排布以車刀切入方向分為側排刀結構和上排刀結構。

側排刀刀架結構                     橫排刀刀架結構

側排刀

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

缺點：刀具由側面切入，對難斷屑的材料（例如鋁）容易造成屑末纏刀，導致設備報警停止加工。

       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，與側排刀結構相比較，更容易排屑。

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

缺點：因刀具都在刀架的上方，導致刀具行程較長，與側排刀結構相比較，在頻繁切換刀具的情況下，所花的時間略微增加。

六、 走心機的應用領域

根據走心機可同時一次完成車﹑銑﹑鉆﹑鏜﹑攻、雕刻等復合加工的特性，走心機主要應用于醫(yī)療、軍工、汽配、五金、電子、鐘表、通信等行業(yè)的精密五金、軸類異型非標件的批量加工。

示范樣件：