五軸(zhóu)聯動數控加工中心
發布日期:2019-10-28 00:00 來源:http://www.zzhuida.com 點擊:
五軸聯動數控加工中(zhōng)心的組成與(yǔ)結構(gòu)
五軸聯動加工中(zhōng)心大多是3+2的結構,即x,y,z三個直線運動軸加(jiā)上分別圍繞x,y,z軸旋轉的a,b,c三個旋轉軸中的兩個旋轉軸組成。
這樣,從(cóng)大的方麵分類(lèi),就有x,y,z,a,b;x,y,z,a,c;x,y,z,b,c三種(zhǒng)形式;由二(èr)個旋轉軸的組(zǔ)合形式來分,大體上有雙轉台式、轉台加上擺頭式和雙擺頭式三種形式。
這三種結構形(xíng)式由(yóu)於物理上的原因(yīn),分別決定了機床的規格大小和(hé)加工對象的(de)範圍。其(qí)中(zhōng),雙轉台結構的五軸聯動機床由於在加工工件時工件需要在兩個旋(xuán)轉(zhuǎn)方向運動,所以隻適合加工小型零件(jiàn),如小型整體渦輪、葉輪、小型精密模具等,由於結構最(zuì)為簡單,所以相對價格(gé)較為低廉,就應用來講(jiǎng),這是數量最多的一類五軸聯動(dòng)數控機床(chuáng)。
轉台(tái)加上擺(bǎi)頭式結構的五軸聯動機床由於轉台可以是a軸、b軸(zhóu)或c軸,擺頭(tóu)也是一樣,可(kě)以分別(bié)是a軸、b軸或c軸(zhóu),所以轉台加上擺頭式結構(gòu)的五軸聯動機床可以有各種不同的組(zǔ)合(hé),以適應不同的(de)加工對象,如加工汽輪(lún)發電機的葉片,需要a軸加上(shàng)b軸,其中a軸需要(yào)用尾座頂尖配合頂住(zhù)工件,如果工件較長同時直徑(jìng)又細,則需(xū)要兩頭夾(jiá)住並且拉伸工件來進(jìn)行加工(gōng),當然這裏一個必要條件是兩(liǎng)個轉台必須嚴格同步旋轉;再如加(jiā)工如圖2所示(shì)零件,采用c軸加上b軸(zhóu),由於工件僅在c軸上旋轉運動,所以工件可以很小,也可以較大,直徑(jìng)範圍可由幾十毫米至數千毫米,c軸轉(zhuǎn)台的直徑也可以從100~200mm至2~3m,機床的規格、質量也從幾噸至十幾噸甚至(zhì)數十噸。
這也是一類應用十分廣泛的五(wǔ)軸聯動數控機床,其價格(gé)居中,隨(suí)機器規格大小、精度和性能的不同相差很大。雙擺頭式結(jié)構的五軸聯動機床如圖3所示,由於(yú)結構本身的原因:擺頭中間一般有一個(gè)帶有鬆拉刀結(jié)構(gòu)的電主軸,所以雙擺頭自身的尺寸不容易做小,一般(bān)在400~500mm。
早期的雙擺頭(tóu)一般采用可調間隙的(de)蝸輪蝸杆結構或 者可消除間隙的齒輪結構,機器的性能(剛性和精密度) 往往由雙擺頭傳動鏈的剛性來決定,即傳動齒輪的間(jiān)隙一 定是負值,傳(chuán)動齒(chǐ)輪在一(yī)定彈性變形狀態下(xià)工作,其變形 量的大小取決於該傳動環(huán)節的預加載荷。圖3(a)為西班 牙式雙擺銑頭,采用齒輪(lún)傳動和鼠牙盤定位(wèi)結構,剛性(xìng)遠 好於一般的雙擺銑頭,特(tè)別適合五麵體的高效(xiào)加工(gōng)。 比較新的五軸(zhóu)聯動機床旋(xuán)轉軸的結構一般采用所謂 “零傳動”技術的扭矩電機,如瑞士的米克朗、德國(guó)的德馬 吉等著(zhe)名五軸(zhóu)聯動加工中心產品品牌。零傳(chuán)動技術在旋 轉軸中的應用,也許(xǔ)是解決其傳動(dòng)鏈剛性和(hé)精度的最理想(xiǎng) 的技術路線,隨(suí)著技(jì)術的發展,扭矩電機的製(zhì)造成本大大 下降,市場價格也隨(suí)之下降,這一進程將促使五軸聯動機 床的製造技(jì)術大(dà)大地(dì)前進一步。
五(wǔ)軸加工(gōng)中心的(de)功能
五軸聯動數控機床是一種(zhǒng)科技含量高、精密度高專門用於加工複(fù)雜曲麵的(de)機床,這種(zhǒng)機床係統對一個國家的航空、航(háng)天、軍事、科研、精密器械、高精醫療(liáo)設備等等行業有著(zhe)舉足輕重的影響力。 現在,大家普(pǔ)遍認為,五軸聯(lián)動(dòng)數控機床係統是解決葉輪、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(děng)等加工的唯一手段。
五軸加工中心不僅應用於(yú)民用行(háng)業,例如(rú)木模製造,衛浴修邊,汽車內飾件加工,泡沫模具加(jiā)工,歐式風格家居(jū),實木椅子等,還廣泛應用於航空、航天、軍(jun1)事、科研、精密器械、高精醫療(liáo)設備等(děng)行業。五軸加工中心是一(yī)種高科技的手段,它讓不可能變成了可能(néng),一切的空間曲麵,異型加工都可以(yǐ)完成實現。它不但能夠完(wán)成複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。