作為工作母機(jī)的機(jī)床工業(yè)，是一切制造業(yè)的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)進(jìn)步與技術(shù)的不斷創(chuàng)新，數(shù)控機(jī)床在醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用也日漸寬廣。近一段時(shí)間來(lái)，多軸聯(lián)動(dòng)的車銑復(fù)合中心機(jī)床在精密醫(yī)療器材制造領(lǐng)域的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，便是一個(gè)明證。
目前，多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工的精密醫(yī)療器材零件，主要是骨科植入件（椎弓鉤、骨鋼板、骨螺釘、髖臼球等）與齒科植入件（種植體基臺(tái)、義齒模型等），當(dāng)然還有心臟起博器零件、血液透析器零件等等。
這些零件特點(diǎn)是形狀復(fù)雜、材料堅(jiān)韌，而棒料車銑復(fù)合加工中心正是加工此類零件的理想工藝裝備。其關(guān)鍵則在於，機(jī)床經(jīng)兩次裝夾後可對(duì)小型精密零件進(jìn)行第六面加工。在這一領(lǐng)域，研究得較為深入的是瑞士、德囯和日本等囯的一些機(jī)床制造企業(yè)。
精密醫(yī)療器材加工的獨(dú)特之處
為什麼說(shuō)車銑復(fù)合中心是這些零件的理想工藝裝備呢？回答這個(gè)問(wèn)題之前，首先要了解精密醫(yī)療零件的特點(diǎn)所在。
首先，這類精密的小零件大多是小批量、多品種加工，取材一般為棒材，故自動(dòng)送料的棒料數(shù)控車床乃是首選的工裝對(duì)象，而且最好有正、副兩根主軸——因?yàn)檎鬏S尚需將未加工完畢的零件送到副主軸繼續(xù)加工。
其次，由於零件均是形狀不規(guī)則的異形件，僅僅靠回轉(zhuǎn)車削加工是不夠的，所以還得多工序換刀予以銑削，故而銑頭能作B軸轉(zhuǎn)擺的立式加工中心成了數(shù)控車床的工藝補(bǔ)充。
最後，由於要全自動(dòng)完成零件加工，俗稱是六面加工，那麼零件的第二次裝夾也就自然而然地成了加工的關(guān)鍵所在。
車銑復(fù)合中心：勝任棒材零件的多工序自動(dòng)加工
制造商所研發(fā)的產(chǎn)品爭(zhēng)奇斗艷，設(shè)計(jì)各有巧妙，下面舉些車銑復(fù)合中心的實(shí)例，來(lái)剖析這類機(jī)床的奧妙所在。
瑞士寶美技術(shù)（BUMOTEC）公司研發(fā)的S-191Linear車、銑、插、磨復(fù)合中心就是典型的加工棒料六面體零件的高效機(jī)床。其為7軸5聯(lián)動(dòng)，布局為緊湊型斜床身結(jié)構(gòu)，床身材料采用整體高強(qiáng)度抗振鑄鐵。
圖1 瑞士寶美技術(shù)（BUMOTEC）公司研發(fā)的S-191Linear車、銑、插、磨復(fù)合中心
鑒於醫(yī)療器械零件的材質(zhì)堅(jiān)硬，故而機(jī)床剛性一定要強(qiáng)，正是考慮到這些關(guān)鍵要素，瑞士寶美公司采用有限元設(shè)計(jì)，并多次進(jìn)行整機(jī)強(qiáng)度校驗(yàn)，令機(jī)床在加工中游刃有余。
臥式安置的兩根車床主軸相對(duì)裝於床身的正面，左面是固定的正主軸，右側(cè)為副主軸，它可沿45°斜面進(jìn)行立臥轉(zhuǎn)換，并可繞X軸進(jìn)行A向回轉(zhuǎn)，同時(shí)又可作W軸的左右移動(dòng)。
棒料由正主軸通孔自動(dòng)送入，機(jī)床就對(duì)棒料露出的端部作車、銑加工。由於機(jī)床的兩根主軸可同步旋轉(zhuǎn)，故零件加工中棒料可自動(dòng)從正主軸送入副主軸，隨後切斷一分為二。副主軸是六面加工的關(guān)鍵裝置，它接過(guò)正主軸傳來(lái)的零件，即可從水平位置轉(zhuǎn)90°至垂直向上位置，讓銑主軸加工露出的零件端部。
垂直設(shè)置的銑頭主軸由於可繞B軸回轉(zhuǎn)90°，同時(shí)銑頭的主軸箱本身能作上下、前後、左右運(yùn)動(dòng)。因此，它既可銑削正主軸裝夾零件所露出的零件右端部位，又可銑削副主軸所裝夾後露出的左端部位，鑒於上述功能，機(jī)床的兩根車削主軸經(jīng)二次裝夾後，可對(duì)零件作六面加工。
另一家瑞士企業(yè)威力銘-馬科黛爾（Wellimin-Macodal）公司，也是一家專業(yè)生產(chǎn)多軸聯(lián)動(dòng)加工中心的制造商，其推出的W508MT銑車復(fù)合加工中心，同樣能看成是棒材零件多工序自動(dòng)加工的一個(gè)典范。
W508MT是一臺(tái)斜楔式床身型車銑復(fù)合加工中心，為立柱能沿Y向前後運(yùn)動(dòng)的動(dòng)柱式立加，然而銑頭可作B軸擺動(dòng)，整個(gè)立柱與下方滑臺(tái)作縱向X運(yùn)動(dòng)，由右端伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；左端是車削的正主軸，棒料通過(guò)正主軸通孔由液壓棒料輸送裝置送到指定位置，夾緊後對(duì)零件前端進(jìn)行五軸銑車加工，隨後的加工就由位於機(jī)床前方的背主軸裝置完成了。
圖2 W508MT的實(shí)物加工圖
這個(gè)背主軸裝置是威力銘-馬科黛爾公司的專利發(fā)明，它是個(gè)可繞Y軸回轉(zhuǎn)的多功能塔座，由三部分組成。中間是車削副主軸，左邊是自動(dòng)定心虎鉗，右邊則是尾架。副主軸的功能是接正主軸傳來(lái)的棒料後將其夾緊；液壓自定心虎鉗將對(duì)工件作第六面加工；當(dāng)加工細(xì)長(zhǎng)軸零件時(shí)，由尾架頂進(jìn)工件右端，以防<
