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三種不同形式的五軸加工中心 你了解嗎?

發(fā)布時(shí)間:2015-06-13點(diǎn)擊次數(shù):
  五軸聯(lián)動(dòng)加工中心代表了數(shù)控機(jī)床的*高水平,反映了一個(gè)國(guó)家的裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。五軸數(shù)控加工中心應(yīng)用非常廣泛,主要應(yīng)用在航空航天、水利水電、輪船等高端產(chǎn)品的核心部件的制造,例如具有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)大型整體葉輪、水利水電設(shè)備中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子制造,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪以及模具制造等領(lǐng)域。
  所謂的五軸數(shù)控加工中心是指能同時(shí)控制五個(gè)以上坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工,其中包括三個(gè)直線軸(XYZ)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(ABC三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸中的兩個(gè))。五軸加工將各種加工功能組合在一起后,實(shí)現(xiàn)工件在一次裝夾后,完成對(duì)多個(gè)面的銑、鏜、鉆等多道工序的加工,有效地避免了多次裝夾產(chǎn)生的誤差,縮短了生產(chǎn)周期,提高零件質(zhì)量。隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,要求數(shù)控設(shè)備具有*高的加工能力和加工效率,由此,五軸數(shù)控加工中心技術(shù)得到了廣闊的發(fā)展領(lǐng)域。五軸數(shù)控加工中心的特點(diǎn)有:刀具可以進(jìn)入型腔內(nèi)部,加工三軸加工不到的部位,這種模式有利于采用短刀具加工零件的側(cè)壁和型腔,提高刀具的剛性,減小振動(dòng),提高零件的精度;減少工裝夾具數(shù)量和占地面積;減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換,提高加工精度;縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期;縮短生產(chǎn)過程鏈,簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理。五軸加工按照聯(lián)動(dòng)軸數(shù)的不同,可以分為“3+2”、“4+1”、五軸聯(lián)動(dòng)加工三種模式。
  一、“3+2”軸加工模式
3+2模式五軸加工中心
  “3+2”加工是五軸加工的常用模式,它指的是在五軸加工過程中,在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(ABC中的兩個(gè))的矢量方向確定后,3個(gè)直線軸(XYZ)做三軸聯(lián)合運(yùn)動(dòng)完成零件加工的方式。這種加工模式能夠提高生產(chǎn)效率,減少裝夾次數(shù),避免零件的安裝誤差。這種加工模式在加工箱體、模具零件的底部或側(cè)壁時(shí),可使用短刀具加工提高加工剛性。在進(jìn)行“3+2”五軸加工模式時(shí),先要建立定位坐標(biāo)系,然后確定機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸后在進(jìn)行零件的定位加工,在斜面上加工孔時(shí),采用這種加工模式,體現(xiàn)出很高的效率。“3+2”模式的五軸加工編程相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)五軸機(jī)床的磨損小(旋轉(zhuǎn)軸的使用壽命比直線的使用壽命低)。“3+2”模式的五軸加工不足是:加工時(shí)兩個(gè)向量之間存在加工界限,在精度不高的五軸機(jī)床上加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生“臺(tái)階”,而五軸聯(lián)動(dòng)加工則可以避免。
  二、“4+1”軸加工模式
  “4+1”軸加工指的是:在進(jìn)行五軸加工時(shí),一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(ABC軸中的一個(gè))角度確定,剩下的三個(gè)直線軸加一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸可同時(shí)做聯(lián)合運(yùn)動(dòng)完成零件的加工。這種五軸加工模式適合加工近似回轉(zhuǎn)體類的零件。在保證刀具不干涉的情況下使用采用“4+1”軸加工可以減少零件裝夾次數(shù),提高生產(chǎn)效率,提高零件的加工精度。
  三、五軸聯(lián)動(dòng)加工模式
五軸聯(lián)動(dòng)模式五軸加工中心
  五軸聯(lián)動(dòng)加工指五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸(包括XYZ三個(gè)直線軸和ABC中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸)同時(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)零件進(jìn)行加工的一種模式。在進(jìn)行五軸聯(lián)動(dòng)加工時(shí),可對(duì)加工過程中的刀具軸線方向進(jìn)行優(yōu)化,改變刀軸的矢量方向,保證在整個(gè)刀具路徑上都可保持*高效的切削模式,具有連續(xù)性,沒有加工的接刀痕跡,表面粗糙度好等優(yōu)點(diǎn)。五軸聯(lián)動(dòng)加工不僅能控制加工誤差,而且能提高零件表面質(zhì)量,同時(shí)可根據(jù)工藝要求,均勻地切除復(fù)雜曲面材料,這樣就能有效控制工件的應(yīng)力和熱變化。例如在加工螺旋槳、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體葉輪時(shí)都需用到五軸聯(lián)動(dòng)加工保證產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。
      五軸聯(lián)動(dòng)加工中心在制造業(yè)的各領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,鑒于五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的加工優(yōu)勢(shì),五軸聯(lián)動(dòng)加工中心將在加工制造各領(lǐng)域得到廣泛推廣。

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