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什么是五軸加工?
五軸加工就是我們常講的三軸加工的基礎(chǔ)上加基中的兩個軸的旋轉(zhuǎn)角度。X,Y,Z對應(yīng)的是A,B,C對應(yīng)的向量是U,V,W.機(jī)床的五軸結(jié)構(gòu)體分兩旋轉(zhuǎn)頭,一個轉(zhuǎn)頭加一旋轉(zhuǎn)工作臺和雙旋轉(zhuǎn)工作臺。有刀尖跟隨和無刀尖跟隨之分。目前的編程加工主要是3+2定軸加工和聯(lián)動加工。
五軸加工就是用五軸機(jī)床進(jìn)行切削加工。五軸機(jī)床指具有五個運動軸并且能同時聯(lián)動軸加工的機(jī)床。五軸機(jī)床的類型很多, 按照旋轉(zhuǎn)軸的分布形式,可分為雙轉(zhuǎn)臺、雙擺頭、擺頭加轉(zhuǎn)臺三大類型。 除了這三種類型外,還有正交和非正交的區(qū)別。 正交容易理解, 即兩個旋轉(zhuǎn)軸都是繞著標(biāo)準(zhǔn)笛卡爾坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。 非正交特別, 兩個旋轉(zhuǎn)軸所繞的軸線在空間非正交, 多數(shù)呈 45 度夾角, 有轉(zhuǎn)臺非正交,也有擺頭非正交。
雙轉(zhuǎn)臺五軸也稱搖籃五軸,加工時通過工作臺的回轉(zhuǎn)和傾斜,間接實現(xiàn)刀軸的旋轉(zhuǎn)和傾斜運動。 這種五軸, 具有機(jī)床剛性好、 加工精度高、傾斜軸行程大等優(yōu)點。 由于受其物理結(jié)構(gòu)和工作臺尺寸的限制, 這類五軸主要用于加工體積較小的零件,如增壓器葉輪、螺旋錐齒輪、盤狀類小型難加工復(fù)雜零件。
雙擺頭五軸, 加工過程中工作臺始終保持靜止不動, 通過主軸頭的旋轉(zhuǎn)和傾斜, 直接實現(xiàn)刀軸的旋轉(zhuǎn)和傾斜運動。 這種五軸機(jī)床的主軸剛性要差些, 重切削切削能力也相對弱些。 還有, 這種機(jī)床的回轉(zhuǎn)軸由于受到物理結(jié)構(gòu)的限制,行程范圍一般不超過正負(fù) 360 度。 盡管如此,雙擺頭機(jī)床也有它獨特的應(yīng)用, 這類五軸適于加工體積較大、重量較重的大型工件,如汽車覆蓋件模具、飛機(jī)大型構(gòu)件等。
擺頭加轉(zhuǎn)臺五軸, 加工時通過工作臺的旋轉(zhuǎn)和主軸頭的擺動, 實現(xiàn)刀軸的直接或間接旋轉(zhuǎn)運動。 例如, 帶 B 軸的車銑復(fù)合就是這種典型結(jié)構(gòu)。 這種由于主軸上擺動軸只有一個,所以機(jī)床的剛性要比雙擺頭要好些。這類五軸合適于加工回轉(zhuǎn)類工件,如大型轉(zhuǎn)子、 曲軸、飛機(jī)起落架等。
FA200五軸加工中心是用來加工尺寸在直徑200mm以內(nèi)的非常復(fù)雜的五金零件。適合需要五軸聯(lián)動才能完成加工的工件,可以鉆孔,銑切。加工的工件精度高,光潔度好。
1. 五軸聯(lián)動;
2. 搖籃式工作臺;
3. 切削力較大;
4. 轉(zhuǎn)速高,光潔度好;
5. 帶RTCP刀尖追隨功能
加工領(lǐng)域:氣機(jī)車零件、3C產(chǎn)品、葉輪、航空零件、醫(yī)療用品(如齒模、人工關(guān)節(jié))等高科技工業(yè)用小零件。
通常我們所說的軸向包括X,Y,Z3個軸??梢栽谶@三個軸上作直線運動。另外還有環(huán)繞X軸做旋轉(zhuǎn)運動,環(huán)繞Y著做旋轉(zhuǎn)運動,環(huán)繞Z軸作旋轉(zhuǎn)運動。這六個運動軌跡構(gòu)成機(jī)床的六個軸數(shù)。五軸機(jī)床除開X,Y,Z3個軸以外,還有環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn),圍繞著Z軸旋轉(zhuǎn),共五個軸數(shù)基本可以滿足零件加工要求。這就是五軸加工中心。
根據(jù)ISO的規(guī)定,在描述數(shù)控機(jī)床的運動時,采用右手直角坐標(biāo)系;其中平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。各坐標(biāo)軸的運動可由工作臺,也可以由刀具的運動來實現(xiàn),但方向均以刀具相對于工件的運動方向來定義。通常五軸聯(lián)動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運動。
換言之,五軸,指x、y、z三個移動軸加任意兩個旋轉(zhuǎn)軸。相對于常見的三軸(x、y、z三個自由度)加工而言,五軸加工是指加工幾何形狀比較復(fù)雜的零件時,需要加工刀具能夠在五個自由度上進(jìn)行定位和連接。
五軸加工所采用的機(jī)床通常稱為五軸機(jī)床或五軸加工中心。五軸加工常用于航天領(lǐng)域,加工具有自由曲面的機(jī)體零部件、渦輪機(jī)零部件和葉輪等。五軸機(jī)床可以不改變工件在機(jī)床上的位置而對工件的不同側(cè)面進(jìn)行加工,可大大提高棱柱形零件的加工效率。
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