三種不同形式的五軸加工中心 你了解嗎?
時間:2015-06-13 10:54來源:山東海特數(shù)控機床
五軸聯(lián)動加工中心代表了數(shù)控機床的*高水平,反映了一個國家的裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。五軸數(shù)控加工中心應用非常廣泛,主要應用在航空航天、水利水電、輪船等高端產(chǎn)品的核心部件的制造,例如具有復雜曲面結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動機大型整體葉輪、水利水電設(shè)備中的發(fā)電機轉(zhuǎn)子制造,汽車發(fā)動機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控制五個以上坐標軸的聯(lián)動的數(shù)控加工,其中包括三個直線軸(XYZ)和兩個旋轉(zhuǎn)軸(ABC三個旋轉(zhuǎn)軸中的兩個)。五軸加工將各種加工功能組合在一起后,實現(xiàn)工件在一次裝夾后,完成對多個面的銑、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)復雜產(chǎn)品的廣泛應用,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)控加工中心的特點有:刀具可以進入型腔內(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,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,簡化生產(chǎn)管理。五軸加工按照聯(lián)動軸數(shù)的不同,可以分為“3+2”、“4+1”、五軸聯(lián)動加工三種模式。
一、“3+2”軸加工模式
“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,在兩個旋轉(zhuǎn)軸(ABC中的兩個)的矢量方向確定后,3個直線軸(XYZ)做三軸聯(lián)合運動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,可使用短刀具加工提高加工剛性。在進行“3+2”五軸加工模式時,先要建立定位坐標系,然后確定機床的旋轉(zhuǎn)軸后在進行零件的定位加工,在斜面上加工孔時,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簡單,對五軸機床的磨損小(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:加工時兩個向量之間存在加工界限,在精度不高的五軸機床上加工時會產(chǎn)生“臺階”,而五軸聯(lián)動加工則可以避免。
二、“4+1”軸加工模式
“4+1”軸加工指的是:在進行五軸加工時,一個旋轉(zhuǎn)軸(ABC軸中的一個)角度確定,剩下的三個直線軸加一個旋轉(zhuǎn)運動軸可同時做聯(lián)合運動完成零件的加工。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)動加工模式
五軸聯(lián)動加工指五個運動軸(包括XYZ三個直線軸和ABC中的兩個旋轉(zhuǎn)軸)同時運動對零件進行加工的一種模式。在進行五軸聯(lián)動加工時,可對加工過程中的刀具軸線方向進行優(yōu)化,改變刀軸的矢量方向,保證在整個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。五軸聯(lián)動加工不僅能控制加工誤差,而且能提高零件表面質(zhì)量,同時可根據(jù)工藝要求,均勻地切除復雜曲面材料,這樣就能有效控制工件的應力和熱變化。例如在加工螺旋槳、航空發(fā)動機的整體葉輪時都需用到五軸聯(lián)動加工保證產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。
五軸聯(lián)動加工中心在制造業(yè)的各領(lǐng)域已得到廣泛應用,鑒于五軸聯(lián)動加工中心的加工優(yōu)勢,五軸聯(lián)動加工中心將在加工制造各領(lǐng)域得到廣泛推廣。
五軸聯(lián)動加工中心在制造業(yè)的各領(lǐng)域已得到廣泛應用,鑒于五軸聯(lián)動加工中心的加工優(yōu)勢,五軸聯(lián)動加工中心將在加工制造各領(lǐng)域得到廣泛推廣。