五轴联动数控机床不可取代的优势?
五轴联动数控机床是指哪五轴?
除了X、Y、Z轴,还有一个旋转轴和一个摆动轴。旋转轴可以是A轴也可以是B或C轴,旋转轴是可以360度旋转的,摆动轴是除了旋转轴已定义后的(如A轴),剩下的两个轴当中的一个(如B或C),摆动轴只能在一定的角度内进行摆动(如正负90度)而不能360度旋转。
像五轴卧式加工中心,5轴复合加工中心等等。绕X旋转的轴称为A轴,绕Y和Z轴旋转的轴称为B和C轴。
五轴联动数控机床的种类
五轴机床是在(5 Axis Machining),在原有三轴的加工中心发展而来。根据根据ISO的规定,在描述数控机床的运动时,采用右手直角坐标系;其中平行于主轴的坐标轴定义为z轴,绕x、y、z轴的旋转坐标分别为A、B、C。各坐标轴的运动可由工作台,也可以由刀具的运动来实现,但方向均以刀具相对于工件的运动方向来定义。通常五轴联动是指x、y、z、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动。换言之,五轴,指x、y、z三个移动轴加任意两个旋转轴。
五轴依据联动轴摆动机构不同,有以下几种分类。
工作台摇篮
基于传统三轴加工中心的基础,加上摇篮式工作台,工件进行摆动,变成3+2式的五轴联动加工中心。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
立式主轴双摆头
在摆头中间一般有一个带有松拉刀结构的电主轴,所以双摆头自身的尺寸不容易做小,加上双摆头活动范围的需要,所以双摆头结构的五轴联动机床的加工范围不宜太小,而是越大越好,一般为龙门式或动梁龙门式。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
卧式主轴双摆头
在基于卧式加工中心结构的双摆头五轴联动。联动轴为X/Y/Z/B/C,X轴方向A轴不旋转。
工作台摆动式
在直驱电机成熟后,五轴联动的结构也有了很大的改善。整个工作台可以进行双摆动。目前C轴直驱能达到一定转速,达到车削的效果。联动轴为X/Y/Z/B/C,X轴方向A轴不旋转。
工作台主轴摆动
依据摆动机构的演变,工作台和主轴分别摆动,构成两者的结合。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
五轴联动数控机床的优势
1、可一次性完成零件的五面加工,减小重复装夹次数,提高加工精度,节约时间。
2、对于复杂零件多次装夹需要重新寻找基准坐标,会影响加工的定位精度。用五轴联动机床一次定位后能完成全部加工。高效并高精完成复杂零件的一次加工。
3、可完成空间曲面的加工,减小对设计、加工工艺的限制,提高产品的整体性能。
4、特别是对叶轮等复杂曲面,由于三轴设备刀具会与零件干涉。而使用五轴联动机床就能很好的避免。
5、利用刀轴可控性,让刀具的侧刃切削,提高效率及表面质量,延长了刀具寿命。
6、五轴机床可以灵活的调整刀具与工件的角度,五轴机床可以采用刀具侧刃切削,加工效率更高。同时减少刀具的磨损。
7、在模加工中可对深腔,深槽进行加工,节约加工成本具。
8、缩短新产品研发周期。
9、对于试制的零件不适合大批量分工艺批量加工,用五轴机床能大幅缩短产品试制时画的时间。
五轴联动数控机床的应用特点
五轴联动数控机床的使用,让工件的装夹变得容易。加工时*特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。采用五轴技术加工模具可以减少夹具的使用数量。另外,由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低成本。
采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工,交货快,更好的保证模具的加工质量,使模具加工变得更加容易,并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中,一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着模具制造技术的不断发展,立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。
现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工,球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显,但是如果用立式加工中心的话,其底面的线速度为零,这样底面的光洁度就很差,如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具,可以克服上述不足。
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