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干貨 | 五軸機(jī)床的種類?我告訴你
五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床是什么?
五軸聯(lián)動(dòng)是數(shù)控術(shù)語,聯(lián)動(dòng)是數(shù)控機(jī)床的軸按一定的速度同時(shí)到達(dá)某一個(gè)設(shè)定的點(diǎn),五軸聯(lián)動(dòng)是五個(gè)軸都可以。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床,這種機(jī)床系統(tǒng)對一個(gè)國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等行業(yè),有著舉足輕重的影響力。裝備制造業(yè)是一國工業(yè)之基石,它為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要的手段,是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。即使是發(fā)達(dá)工業(yè)化國家,也無不高度重視。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床,這種機(jī)床系統(tǒng)對一個(gè)國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等行業(yè),有著舉足輕重的影響力。
五軸機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)形式多種多樣,但主要有以下幾種形式:
相較于傳統(tǒng)的三軸機(jī)床,五軸機(jī)床具有改善切削條件、避免刀具干涉、一次裝夾、提高加工質(zhì)量和效率、簡化生產(chǎn)管理、縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期等眾多優(yōu)勢。
由于五軸機(jī)床系統(tǒng)價(jià)格昂貴,加之NC程序制作較難,使其難以“平民”化應(yīng)用,但隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng)取得了突破性發(fā)展,國產(chǎn)五軸機(jī)床取得了突破性發(fā)展。
五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的優(yōu)勢
五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的優(yōu)勢:可一次性完成零件的五面加工,減小重復(fù)裝夾次數(shù),提高加工精度,節(jié)約時(shí)間。
對于復(fù)雜零件多次裝夾需要重新尋找基準(zhǔn)坐標(biāo),會(huì)影響加工的定位精度。用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床一次定位后能完成全部加工。高效并高精完成復(fù)雜零件的一次加工。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的使用,讓工件的裝夾變得容易。
加工時(shí)無需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高模具加工精度。采用五軸技術(shù)加工, 模具可以減少夾具的使用數(shù)量,在模具加工中可對深腔,深槽進(jìn)行加工,節(jié)約加工成本具。另外,由于五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可在加工中省去許多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床在加工中能增加刀具的有效切削刃長度,減小切削力,提高刀具使用壽命,降低成本。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好的保證模具的加工質(zhì)量,使模具加工變得更加容易,并且使模具修改變得容易。
利用刀軸可控性,讓刀具的側(cè)刃切削,提高效率及表面質(zhì)量,延長了刀具壽命。
五軸機(jī)床可以靈活的調(diào)整刀具與工件的角度,五軸機(jī)床可以采用刀具側(cè)刃切削,加工效率更高。同時(shí)減少刀具的磨損。
五軸機(jī)床可以大大縮短新產(chǎn)品研發(fā)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(jī)床能大幅縮短產(chǎn)品試制時(shí)畫的時(shí)
五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的種類?
五軸機(jī)床是在(5 Axis Machining),在原有三軸的加工中心發(fā)展而來。根據(jù)根據(jù)ISO的規(guī)定,在描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)時(shí),采用右手直角坐標(biāo)系;其中平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)可由工作臺(tái),也可以由刀具的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn),但方向均以刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)方向來定義。通常五軸聯(lián)動(dòng)是指x、y、z、A、B、C中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。換言之,五軸,指x、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。五軸依據(jù)聯(lián)動(dòng)軸擺動(dòng)機(jī)構(gòu)不同,有以下幾種分類。
工作臺(tái)搖籃式
基于傳統(tǒng)三軸加工中心的基礎(chǔ),加上搖籃式工作臺(tái),工件進(jìn)行擺動(dòng),變成3+2式的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉(zhuǎn)。
立式主軸雙擺頭
在擺頭中間一般有一個(gè)帶有松拉刀結(jié)構(gòu)的電主軸,所以雙擺頭自身的尺寸不容易做小,加上雙擺頭活動(dòng)范圍的需要,所以雙擺頭結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的加工范圍不宜太小,而是越大越好,一般為龍門式或動(dòng)梁龍門式。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉(zhuǎn)。
臥式主軸雙擺頭
在基于臥式加工中心結(jié)構(gòu)的雙擺頭五軸聯(lián)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/B/C,X軸方向A軸不旋轉(zhuǎn)。
工作臺(tái)擺動(dòng)式
在直驅(qū)電機(jī)成熟后,五軸聯(lián)動(dòng)的結(jié)構(gòu)也有了很大的改善。整個(gè)工作臺(tái)可以進(jìn)行雙擺動(dòng)。目前C軸直驅(qū)能達(dá)到一定轉(zhuǎn)速,達(dá)到車削的效果。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/B/C,X軸方向A軸不旋轉(zhuǎn)。
工作臺(tái)主軸擺動(dòng)
依據(jù)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的演變,工作臺(tái)和主軸分別擺動(dòng),構(gòu)成兩者的結(jié)合。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C,Y軸方向B軸不旋轉(zhuǎn)
五軸的應(yīng)用與發(fā)展
五軸由于設(shè)備價(jià)格高昂,多半應(yīng)用與復(fù)雜且附加值高的零件,以航空、軍事領(lǐng)域尤為重要。
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