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供稿︰中國工控網 2018/6/20 9:19:15

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五軸聯動數控機床的種類

  五軸機床是在(5 Axis Machining),在原有三軸的加工中心發展而來。根據根據ISO的規定,在描述數控機床的運動時,采用右手直角坐標系;其中平行于主軸的坐標軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。各坐標軸的運動可由工作台,也可以由刀具的運動來實現,但方向均以刀具相對于工件的運動方向來定義。通常五軸聯動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。換言之,五軸,指x、y、z三個移動軸加任意兩個旋轉軸。五軸依據聯動軸擺動機構不同,有以下幾種分類。

  1、 工作台搖籃式

  基于傳統三軸加工中心的基。 由弦±渮焦テ魈,工件進行擺動,變成3+2式的五軸聯動加工中心。聯動軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉。

  2、 立式主軸雙擺頭

  在擺頭中間一般有一個帶有松拉刀結構的電主軸,所以雙擺頭自身的尺寸不容易做。 由縴 諭坊畽 段H男枰,所以雙擺頭結構的五軸聯動機床的加工範圍不宜太。 竊醬笤膠,一般為龍門式或動梁龍門式。聯動軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉。

  3、臥式主軸雙擺頭

  在基于臥式加工中心結構的雙擺頭五軸聯動。聯動軸為X/Y/Z/B/C,X軸方向A軸不旋轉。

  4、 工作台擺動式

  在直驅電機成熟後,五軸聯動的結構也有了很大的改善。整個工作台可以進行雙擺動。目前C軸直驅能達到一定轉速,達到車削的效果。聯動軸為X/Y/Z/B/C,X軸方向A軸不旋轉。

  5、 工作台主軸擺動

  依據擺動機構的演變,工作台和主軸分別擺動,構成兩者的結合。聯動軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉。

  五軸的應用與發展

  五軸由于設備價格高昂,多半應用與復雜且附加值高的零件,以航空、軍事領域尤為重要。

  作為制造業數控領域皇冠上的明珠,各大國外系統廠家發那科、西門子、三菱、海德漢自然不在話下,同時各大國產數控系統的五軸聯動技術也都在發展成熟。無論廣州數控、華中數控、凱恩帝、沈陽I5等等都在不斷試制完善中,至于國產五軸為何還不能有量的突破,歸結還是因為市場需求量的不足。加之五軸機床結構復雜,系統佔其成本比重。 低秤攀撇幻饗。未來國產系統在五軸上的突破還有很長的路要走。下面展示一下國產五軸聯動技術在加工領域的展示。

  增材制造即俗稱的3D打印技術,近年來在金屬3D打印有了一定的突破,但還不能根本代替五軸聯動加工。增材還解決不了材料內部的應力和材料外部的粗糙度等問題。在國產大飛機升天的歡呼雀躍下,我們還應該清醒的認識到,我們主要的國產在飛機殼,內部核心特別是發動機還依賴進口。發動機葉輪的加工離不開五軸技術的成熟,國產五軸的發展之路還任重道遠。

五軸聯動數控機床的優勢

  可一次性完成零件的五面加工,減小重復裝夾次數,提高加工精度,節約時間。

  對于復雜零件多次裝夾需要重新尋找基準坐標,會影響加工的定位精度。用五軸聯動機床一次定位後能完成全部加工。高效並高精完成復雜零件的一次加工。

  可完成空間曲面的加工,減小對設計、加工工藝的限制,提高產品的整體性能。

  特別是對葉輪等復雜曲面,由于三軸設備刀具會與零件干涉。而使用五軸聯動機床就能很好的避免。

  利用刀軸可控性,讓刀具的側刃切削,提高效率及表面質量,延長了刀具壽命。

  五軸機床可以靈活的調整刀具與工件的角度,五軸機床可以采用刀具側刃切削,加工效率更高。同時減少刀具的磨損。

  在模加工中可對深腔,深槽進行加工,節約加工成本具。

  縮短新產品研發周期。

  對于試制的零件不適合大批量分工藝批量加工,用五軸機床能大幅縮短產品試制時畫的時間。

審核編輯(王靜)
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