一、 名稱定義
cnc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：主軸箱移動式數(shù)控車床。
車床的走心模式起源于瑞士，在國際上稱為瑞士精密自動車床。
絕大多數(shù)走心機(jī)以縱切的形式進(jìn)行車削，因此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)面動力頭，可以完成銑削工藝，又稱走心式車銑復(fù)合車床。
二、 原理
1、 cnc走心機(jī)與數(shù)控走刀機(jī)的區(qū)別
cnc走心機(jī)與數(shù)控走刀機(jī)都屬于數(shù)控臥式車床。
傳統(tǒng)的數(shù)控車床以走刀模式為主，稱為走刀車床。
在上料裝夾方面分為：機(jī)械手、棒料送料機(jī)、人工上料等方式；
但產(chǎn)品單次夾持位始終保持不變，不能進(jìn)行多次送料，只能通過主軸C軸的旋轉(zhuǎn)及刀架Z/X/Y移動對產(chǎn)品進(jìn)行加工。
針對長軸類產(chǎn)品只能采用頂針頂著端面以及額外安裝跟刀支架，但最終很難做到理想精度以及一次性完成產(chǎn)品工藝要求。
而走心機(jī)則是刀具始終在固定的位置，通過主軸Z軸的前后移動以及C軸旋轉(zhuǎn)對產(chǎn)品進(jìn)行加工，支持多次送料，理論上單個產(chǎn)品的長度可以達(dá)到送料機(jī)支持的單根材料最大的最大長度。
建克走心機(jī)目前做過最長的單個產(chǎn)品為材質(zhì)45#不銹鋼，直徑20mm，長度1780mm。
因此相比于走刀式的機(jī)床，走心機(jī)車削時，棒料軸向進(jìn)給通過中心導(dǎo)套，刀具切削點緊靠導(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)長軸類零件有絕對性的優(yōu)勢。
2、cnc走心機(jī)對原材料的要求
走心機(jī)正常情況下只支持長棒料（單根2-4米）批量加工；不能像走刀機(jī)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(dǎo)套，走心機(jī)對原材料的直線度、橢圓度要求也較高。
一般需要2至4米的磨光棒料，表面粗糙度不大于Ra2.5，棒料直徑公差在0.020mm以內(nèi),每根棒料的圓度是制品的最小公差尺寸的1/3～1/2,錐度在0.020毫米以內(nèi)變化。
| 直徑與直線度 | 允許范圍 |
| 大彎曲度 每1000mm | 小彎曲度 每300mm |
| A級 | B級 | C級 | A級 | B級 | C級 |
| φ3mm以下 | ----------- | ----------- | ---------- | 0.025mm以內(nèi) | 0.05mm以內(nèi) | ----------- |
| φ3-10mm | 0.25mm以內(nèi) | 0.5mm以內(nèi) | 1mm以內(nèi) | 0.1mm以內(nèi) |
| φ10-38mm |
以上表格及參數(shù)只適用于絕大多數(shù)產(chǎn)品及材料，僅供參考。實際加工根據(jù)最終產(chǎn)品的公差要求以及工藝安排，可適當(dāng)放寬或者加嚴(yán)對原材料的要求。
3、 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)加工存在尾料浪費的弊端。
建克全系列走心機(jī)均具備有導(dǎo)套（走心）與無導(dǎo)套（走刀）兩種切削模式任意切換的功能。
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 軸方向移動及 C2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，加工過程中使用獨立的控制通道，與主軸互補(bǔ)干預(yù)，實現(xiàn)兩個主軸同時加工，縮短產(chǎn)品的整體加工效率。
3 、刀架：
①、車刀：位于主軸刀架，可實現(xiàn)車槽、車外徑、車螺紋、切斷等工藝。
②、側(cè)面動力頭：位于主軸刀架可對產(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，可加裝端面動力頭、旋風(fēng)銑、角度動力頭等機(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 1軸旋轉(zhuǎn)，可對產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔、攻絲、鏜孔等工藝要求。
④、副軸端銑座：位于副軸刀架，通過刀架的Y2軸與副主軸的 X2 、 Z2 軸以及 C2 軸配合，對產(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
走心機(jī)的型號命名一般由設(shè)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(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為 12、16、20、25/26、32mm。
38mm機(jī)型因市場需求量小，研發(fā)成本大，絕大多數(shù)廠家因收益問題，不做研發(fā)。
個別廠家以32mm機(jī)型擴(kuò)大主軸孔至38mm，生產(chǎn)偽38機(jī)，因為不是真正意義上的38機(jī)，其鋼性、扭矩力、電機(jī)功率及穩(wěn)定性存在很大的問題。
2、 移動軸以及主軸數(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)，標(biāo)配車刀、側(cè)面動力頭和端面鏜刀座，由一個系統(tǒng)通道控制。
雙主軸走心機(jī) 除了具備單主軸走心機(jī)的 X 、 Y 、 Z 移動軸外，再增加了一個副主軸及多個移動軸。由兩個或者兩個以上獨立的系統(tǒng)通道控制，可完成更復(fù)雜多樣性的產(chǎn)品。
在加工能力上，單主軸走心機(jī)只能完成產(chǎn)品五個面的工藝，切斷面無法進(jìn)行加工，而且在切斷產(chǎn)品的時候，受產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)時候的離心率以及產(chǎn)品的自重的影響下，在切斷刀過產(chǎn)品中心點之前，產(chǎn)品已經(jīng)離心力以及產(chǎn)品自重等原因自行折斷，因此會存在尾釘、毛刺，對產(chǎn)品要求較高的則需要二次處理去毛刺，該弊端所有的單軸車床都無法避免。
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(chǎn)品之后，主軸立刻開始加工下一個產(chǎn)品，副主軸在同一時間運行進(jìn)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。
各個走心機(jī)生產(chǎn)廠家對走心機(jī)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。
目前中國國產(chǎn)常規(guī)走心機(jī)最高為六個移動軸。 2015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移動軸的九軸數(shù)控走心機(jī)，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(jī)最高水平。
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)和橫排刀結(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：刀具由側(cè)面切入，對難斷屑的材料（例如鋁）容易造成屑末纏刀，導(dǎo)致設(shè)備報警停止加工。
刀具排列緊密，無法使用拔插拓展功能。
橫排刀
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，切削鋼性更強(qiáng)。
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(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，所花的時間略微增加。
六、送料機(jī)構(gòu)
走心機(jī)只支持長棒料送料加工，而且長棒料會隨主軸的移動而進(jìn)退材料，所以走心機(jī)的送料機(jī)與常規(guī)走刀機(jī)的送料機(jī)有所不同。
適合走心機(jī)的送料機(jī)分為鏈條式送料機(jī)與油膜式送料機(jī)。
鏈條式送料相比較便宜，適合產(chǎn)品精度要求低，對環(huán)境噪音污染無要求的企業(yè)。
油膜式送料機(jī)通過將材料封閉在料槽內(nèi)，同時不斷注入潤滑油至料槽內(nèi)，可保證材料旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性以及降低材料高速旋轉(zhuǎn)的時候產(chǎn)生的噪音污染。
七、走心機(jī)的優(yōu)點及應(yīng)用領(lǐng)域
1、走心機(jī)的優(yōu)勢
綜上所述，走心機(jī)與傳統(tǒng)走刀機(jī)相比較有以下的優(yōu)勢：
①、長時間自動化運行：配合送料機(jī)的自動上料、自動換料，可實現(xiàn)24小時開機(jī)運行，除去刀具更換、保養(yǎng)維護(hù)等工作內(nèi)容，實際加工運行時間可達(dá)20-22小時；
②、省人工：走心機(jī)可同時一次完成車﹑銑﹑鉆﹑鏜﹑攻、雕刻等復(fù)合加工，將傳統(tǒng)多臺種類設(shè)備分工序加工整合一體，由一臺設(shè)備代替多臺設(shè)備，可實現(xiàn)一人看5-10臺走心機(jī)，降低人工成本；
③、提高合格率：因走心機(jī)車銑復(fù)合以及自動化于一體，使產(chǎn)品加工的一致性更強(qiáng)，避免了多道工藝多次裝夾造成的精度偏差，以及降低工人情緒化等因素造成的產(chǎn)品高報廢率。同時走心機(jī)的走心模式，保障了軸類產(chǎn)品的精度要求，是傳統(tǒng)走刀機(jī)無法代替的；
④、高效率：多通道多主軸可同時運行的加工方式，有效提高了產(chǎn)品的加工效率，為客戶創(chuàng)造更多的產(chǎn)品價值。
2、走心機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
走心機(jī)配合自動送料機(jī)可以實現(xiàn)24小時開機(jī)運行，根據(jù)走心機(jī)可同時一次完成車﹑銑﹑鉆﹑鏜﹑攻、雕刻等復(fù)合加工的特性，可一次完成多批量、高復(fù)雜度的產(chǎn)品，大大節(jié)省了人工成本，提高加工效率以及產(chǎn)品合格率。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。
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