汽车及其零部件、通用机械、航空航天、模具等各行业对车铣复合机床需求不断攀升。国产数控车铣复合机床通过择优选择国内外数控系统、功能部件等配套件，加快产业化生产步伐，其主要性能和可靠性大幅度提高，与国外同类产品相比，具有绝对的性价比优势。
一、带Y轴铣削装置
目前国内外生产的数控车铣复合机床大多是车、铣共用一个主轴，在车铣加工时需要做主轴车、铣状态的转换，其结构较复杂，在X轴、Y轴、Z轴、C轴的四轴控制中，只能实现三轴联动。带Y轴铣削装置是一种新型机构，它是附加于数控车床上的辅助装置。该装置带Y轴功能，与数控车床上的X、Z、C轴一起联动加工，来实现机床的车铣复合加工功能。
1.带Y轴铣削装置工作原理
带Y轴铣削装置的工作原理是在数控车床的刀架下部滑块的后端配置有沿立柱燕尾导轨面升降的铣削动力头，铣头的上下运动（Y轴）由伺服电机带动滚珠丝杠螺母副运动而实现，铣头主轴自身的旋转通过变频电机直接驱动，通过频率调整来改变铣头的转速，满足铣削工艺的需要。
2.带Y轴铣削装置具体结构及运作情况
具体结构参见图1、图2。
在数控车床下滑块1的后端装有立柱2，立柱2内装有与第一驱动电机5连接的滚珠丝杠螺母副8，立柱2左侧配置有沿立柱燕尾导轨面13升降的铣头体3，铣头体3通过螺母座9与滚珠丝杠螺母副8连接，铣头体3内装有与第二驱动电机4连接的铣头主轴16，铣头主轴16前端装有通用铣夹头17。
机床下滑块1上设有T型槽11，立柱2和铣头体3组件通过四个T型槽螺钉12和两个定位键10与机床下滑块1连接，沿着下滑块上的T型槽11可横向移动立柱和铣头体组件，以适应不同外径的工件，扩大机床的加工范围。
第一驱动电机5为伺服电机，第一驱动电机5通过同步带轮6和同步带轮7驱动滚珠丝杠螺母副8运动，从而驱动铣头体3沿立柱燕尾导轨面13升降，实现铣头沿Y轴的上下运动。
第二驱动电机4为变频电机，第二驱动电机4通过同步带轮14和同步带轮15驱动铣头主轴16旋转，通过调整变频电机的频率可改变铣头主轴16的转速。
二、带Y轴铣削装置在数控车床上的应用
为了顺应当今数控车床发展潮流，金岭公司在广泛调研论证的基础上，将带Y轴铣削装置应用于CKD6183型数控车床上，开发了一款带Y轴铣削装置的CKD6183X型数控车铣复合机床。
1.带Y轴铣削装置的CKD6183X型数控车铣复合机床基本参数（见表1)
2.带Y轴铣削装置的数控车铣复合机床结构特点
（1）机床主轴通过交流伺服电机驱动，伺服控制实现精确分度、定位，并可参与加工插补，主轴转速范围为10～800r/min，可实现无级调速及恒速切削，温升及热变形小。
（2）机床床身采用整体落地式床身，导轨采用大宽度的矩形筋与山形筋组合，抗扭性强，刚性好，可实现强力切削。
（3）纵横向进给系统采用伺服电机带动高速滚珠丝杠副，结构紧凑。丝杠的支撑采用两端固定支撑并施加预拉伸，以提高传动系统刚度，吸收丝杠发热引起的热伸长造成的误差。
（4）机床下滑块上配备可升降的铣削动力头，通过变频电机带动铣头主轴旋转，通过调整电机的频率来改变铣头主轴转速，满足铣削的需要，从而通过一次装卡来实现机床的车铣复合加工，满足用户一机多用的目的。
3.应用效果验证
带Y轴铣削装置的CKD6183X型数控车床研制成功后，进行了全面性能试验。经验证，各项主要技术指标完全达到设计要求，并在结构、动静态刚度和精度方面表现出色。
将带Y轴铣削装置应用于传统数控车床上，机床不仅能够完成车削内圆、外圆、端面、锥面、螺纹、切槽、倒角等加工任务，并且能实现刀架自动转位，完成多种工步的连续加工，计算机还可以存贮多种零件的加工程序，选取方便，广泛适用于加工轴类、盘类及套类零件，对于中小批量、多品种、多规格的相类似零件的频繁，轮番上场加工，具有较强的适用性。同时，机床配备了带Y轴铣削装置，对轴类零件上的键槽或环形槽，如电机转轴、水泵轴、油田机械上轴类零件等，特别是对于较长的轴类零件（长度2000mm以上的轴类），带有螺旋槽或其他特殊曲线槽的零件，通过一次装夹可完成零件的车铣复合加工，极大地提高了加工效率，改善了零件的加工精度。
作者单位：长沙金岭机床有限责任公司