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搖擺頭五軸加工中心 |
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?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。
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。
另一種五軸加工中心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、的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。
五軸加工中心一般由三個直線軸(X、Y、Z軸)和兩個旋轉軸組成,而旋轉軸又有旋轉頭和旋轉工作臺之分,根據旋轉軸類型的不同組合,五軸聯動加工中心機床可分為以下三種類型:
兩個旋轉軸由兩個旋轉頭組成(僅旋轉刀具);
兩個旋轉軸是由兩個旋轉工作臺組成(僅旋轉工作臺);
兩個旋轉軸一個為旋轉頭,另一個為旋轉工作臺(既旋轉刀具,又旋轉工作臺)。
五軸聯動加工中心適合加工復雜、工序多、要求高、需要多種類型的普通機床和眾多夾具,且經多次裝夾和調整才能完成加工的零件。
箱體類零件
箱體類零件一般都需要進行多工位孔隙及平面加工,公差要求較高,特別是形位公差要求較為嚴格,通常需要經過銑、鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等工序,需要較多,在普通機床上加工難度大,需多次裝夾、找正,加工精度難以。加工箱體類零件時需要工作臺多次旋轉加工水平方向四個面,用臥式加工中心合適。
復雜曲面
復雜曲面在機械制造業,特別是航空航天工業中占有重要的地位。復雜曲面采用普通機加工方法是難以甚至無法完成。復雜曲面零件如:各種葉輪、球面、各種曲面成型磨具、螺旋槳以及水下航行器的推進器、以及一些其他形狀的自由曲面。這類零件用五軸加工中心為合適。銑刀作包絡面來逼近球面。復雜曲面用加工中心加工時,編程工作量較大,大多數要
異形件
異形件是外形不規則的零件,大都需要點、線、面多工位混合加工。異形件的剛性一般較差,夾壓變形難以控制,加工精度也難以,甚至某些零件的有的加工部位用普通機床難以完成。用加工中心加工時應采用合理的工藝措施,一次或二次裝夾,利用加工中心多工位點、線、面混合加工的特點,完成多道工序或全部的工序內容。
有自動編程技術。
盤套板類零件
帶有鍵槽,或徑向孔,或端面有分布的孔系,曲面的盤套或軸類零件,如帶法蘭的軸套,帶鍵槽或方頭的軸類零件等,還有具有較多孔加工的板類零件,如各種電機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤類零件宜選擇立式加工中心,有徑向孔的可選臥式加工中心。
加工
在熟練掌握了加工中心的功能之后,配合一定的工裝和工具,利用加工中心可完成一些的工藝工作