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五轴联动加工中心的加工技术简介

发布时间:2020-11-10浏览:393次
   五轴联动加工中心是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前五轴联动机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等的独一手段。
  五轴联动加工中心有高效率、高准确的特点,主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360°,成为C轴,回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90°以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,飞机庞大的机身、汽车机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计使得在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴可以回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使铣刀避开顶点切削,保证有一定的加工速度,可提高零件的表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是老式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了光栅反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。
  五轴联动加工技术在一个复杂形状的表面需要用5个独立轴共同进行数控插补运动才能获得光顺平滑形面的加工技术。虽然从理论上讲任何复杂表面都可用X、Y、Z三轴坐标来表述,但实际加工刀具并不是一个点,而是有一定尺寸的实体,为了避免对空间扭曲面加工时出现刀具与加工面间的干涉以及保证曲面各点的切削条件的一致性,需要调整刀具轴线与曲面法矢间在两维方向上的夹角。
  五轴联动加工中心的轴数是指加工同一表面时所需独立运动的轴的数量,而非指该数控拥有的可控制轴的数量。例如龙门铣床为保证横梁升降的平行性,需要左右两根驱轴W1,W2同步运动,也就是以W1为主动轴,而使W2轴与之保持同步。因此,它们只能作为1根独立运动轴。另外如果复杂雕塑表面具有回转体特征的话,不需要Y轴运动,可以在数控车床或车削中心上实现。
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