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五軸數控加工中心的發展歷程詳細解說

 
  五軸數控加工中心的發展歷程詳細解說
                                                     文章摘自科德數控網站
五軸數控加工中心也叫五軸加工中心,是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復雜曲面的加工中心,這種加工中心系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業有著舉足輕重的影響力。目前,五軸數控加工中心系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。
    五軸數控加工中心不僅應用于民用行業,例如木模制造,衛浴修邊,汽車內飾件加工,泡沫模具加工,歐式風格家居,實木椅子等,還廣泛應用于航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等行業。五軸加工中心是一種高科技的手段,它讓不可能變成了可能,一切的空間曲面,異型加工都可以完成實現。五軸數控加工中心不但能夠完成復雜工件完成機械化加工的任務,而且還能夠快速提高加工效率,縮短加工流程。
    五軸數控加工中心有高效率、高精度的特點,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。若配以五軸聯動的高檔數控系統,還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工,更能夠適應像汽車零部件、飛機結構件等現代模具的加工。立式五軸加工中心的回轉軸有兩種方式,一種是工作臺回轉軸,設置在床身上的工作臺可以環繞X軸回轉,定義為A軸,A軸一般工作范圍+30度至-120度。
    工作臺的中間還設有一個回轉臺,在圖示的位置上環繞Z軸回轉,定義為C軸,C軸都是360度回轉。這樣通過A軸與C軸的組合,固定在工作臺上的工件除了底面之外,其余的五個面都可以由立式主軸進行加工。A軸和C軸zui小分度值一般為0.001度,這樣又可以把工件細分成任意角度,加工出傾斜面、傾斜孔等。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現聯動,就可加工出復雜的空間曲面,當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟件的支持。這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單,主軸剛性非常好,制造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大,承重也較小,特別是當A軸回轉大于等于90度時,工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。
    另一種是依靠立式主軸頭的回轉。主軸前端是一個回轉頭,能自行環繞Z軸360度,成為C軸,回轉頭上還有帶可環繞X軸旋轉的A軸,一般可達±90度以上,實現上述同樣的功能。這種設置方式的優點是主軸加工非常靈活,工作臺也可以設計的非常大,客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。
    這種設計還有一大優點:我們在使用球面銑刀加工曲面時,當刀具中心線垂直于加工面時,由于球面銑刀的頂點線速度為零,頂點切出的工件表面質量會很差,五軸數控加工中心采用主軸回轉的設計,令主軸相對工件轉過一個角度,使球面銑刀避開頂點切削,保證有一定的線速度,可提高表面加工質量。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎,這是工作臺回轉式加工中心難以做到的。為了達到回轉的高精度,高檔的回轉軸還配置了圓光柵尺反饋,分度精度都在幾秒以內,當然這類主軸的回轉結構比較復雜,制造成本也較高。
 
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