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关于五轴联动加工中心的分类和应用介绍

作者:威舟科技    发布时间:2020-04-14 21:54     浏览次数 :


    加工中心通常分为立式加工中心和卧式加工中心。立式加工中心(三轴)最有效的加工表面只是工件的顶面,而水平加工中心只能在旋转工作台的帮助下完成工件的四面加工。目前,高档加工中心正朝着五轴控制的方向发展。五轴联动加工中心具有高效、高精度的特点,一次装夹工件即可完成五面体的加工。
关于五轴联动加工中心的分类和应用介绍
    如果配有高档的五轴联动数控系统,还可以加工高精度的复杂空间曲面,更适合加工汽车零件、飞机结构件等现代模具。(本期介绍立式五轴加工中心)立式五轴加工中心有两种旋转轴方式。一个是工作台转轴。
 
    安装在床身上的工作台可以绕x轴旋转,x轴定义为a轴,a轴的一般工作范围是30度到-120度。工作台的中间还设有一个转台,转台在图中所示的位置绕着Z轴旋转,定义为C轴,C轴为360度旋转。这样,通过轴A和轴C的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,可以用垂直主轴进行加工。轴线A和轴线C的最小分度值一般为0.001度,可将工件细分成任意角度,加工斜面、斜孔等。如果轴A和轴C与XYZ的三个线性轴相连,就可以加工复杂的空间曲面。当然,这需要高档数控系统、伺服系统和软件的支持。
 
    这种布置的优点是主轴的结构相对简单,主轴的刚性非常好,并且制造成本相对较低。但是,一般的工作台不能设计得太大,其承载能力也很小,特别是当a轴旋转90度或更大时,工件切削会给工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠垂直主轴头的旋转。主轴的前端是一个旋转头,它可以绕Z轴旋转360度,成为C轴。旋转头还设置有可绕X轴旋转的A轴,该轴通常可达到正负90度以上,从而实现上述相同功能。
 
    这种布置的优点是主轴加工非常灵活,工作台可以设计得非常大。客机巨大的机身和巨大的发动机外壳可以在这样的加工中心加工。这种设计还有一个很大的优点:当使用球形铣刀加工曲面时,当刀具的中心线垂直于加工面时,由于球形铣刀顶点的线速度为零,由顶点切出的工件的表面质量将非常差。采用主轴旋转设计,使主轴相对工件旋转一个角度,这样球形铣刀可以避免顶点切削,保证一定的线速度,提高表面加工质量。
 
    这种结构非常适用于模具的高精度曲面加工,这对于工作台回转加工中心来说是很困难的。为了实现高精度的旋转,高档转轴还配有圆形光栅尺反馈,分度精度在几秒钟之内。当然,这种类型的主轴的旋转结构相对复杂,并且制造成本相对高。——五轴联动立式加工中心5V系列

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