五轴联动加工中心分为两类:一类是立式的,另一类是卧式的。
谈一下立式五轴联动加工中心是怎样完结精细铝合金零件加工的
这类五轴联动加工中心的反转轴有两种方法,一种是作业台反转轴。设置在床身上的作业台能够盘绕X轴反转,界说为A轴,A轴通常作业范围+30度至-120度。作业台的基地还设有一个反转台,在图示的方位上盘绕Z轴反转,界说为C轴,C轴都是360度反转。这样通过A轴与C轴的组合,固定在作业台上的工件除了底面以外,其他的五个面都能够由立式主轴进行加工。A轴和C轴Zui小分度值通常为0.001度,这样又能够把工件细分红恣意视点,加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴完结联动,就可加工出杂乱的空间曲面,当然这需求的数控体系、伺服体系以及软件的支撑。这种设置方法的长处是主轴的构造对比简略,主轴刚性十分好,制作本钱对比低。但通常作业台不能规划太大,承重也较小,特别是当A轴反转大于等于90度时,工件切削时会对作业台带来很大的承载力矩。
另一种是依托立式主轴头的反转。主轴前端是一个反回头,能自行盘绕Z轴360度,变成C轴,反回头上还带可盘绕X轴旋转的A轴,通常可达±90度以上,完结上述相同的功用。这种设置方法的长处是主轴加工十分灵敏,作业台也能够规划的十分大,客机巨大的机身、巨大的发起机壳都能够在这类加工基地上加工。这种规划还有一大长处:咱们在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具基地线垂直于加工面时,因为球面铣刀的极点线速度为零,极点切出的工件外表质量会很差,选用主轴反转的规划,令主轴相对工件转过一个视点,使球面铣刀避开极点切削,确保有必定的线速度,可进步外表加工质量。这种构造十分受模具高精度曲面加工的期待,这是作业台反转式加工基地难以做到的。为了到达反转的高精度,的反转轴还装备了圆光栅尺反应,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的反转构造对比杂乱,制作本钱也较高。
立式五轴联动加工中心的主轴重力向下,轴承高速空作业的径向受力是平等的,反转特性极好,可进步转速,通常高速可达1,2000r/min以上,有用的Zui高转速已到达4,0000转。主轴体系都配有循环冷却设备,循环冷却油带走高速反转发生的热量,通过制冷器降到适宜的温度,再流回主轴体系。X、Y、Z三直线轴也可选用直线光栅尺反应,双向定位精度在微米级以内。因为疾速进给到达40~60m/min以上,X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多选用基地式冷却,同主轴体系一样,由通过制冷的循环油流过滚珠丝杠的基地,带走热量。
卧式五轴联动加工中心,它是怎样完结精细铝合金零件加工的呢?
此类加工基地的反转轴也有两种方法,一种是卧式主轴摇摆作为一个反转轴,再加上作业台的一个反转轴,完结五轴联动加工。这种设置方法简洁灵敏,如需求主轴立、卧变换,作业台只需分度定位,即可简略地装备为立、卧变换的三轴加工基地。由主轴立、卧变换合作作业台分度,对工件完结五面体加工,制作本钱下降,又十分有用。也可对作业台设置数控轴,Zui小分度值0.001度,但不作联动,变成立、卧变换的四轴加工基地,习惯不一样加工需求,报价十分具有竞争力。
另一种为传统的作业台反转轴,设置在床身上的作业台A轴通常作业范围+20度至-100度。作业台的基地也设有一个反转台B轴,B轴可双向360度反转。这种卧式五轴加工基地的联动特性比第一种方法好,常用于加工大型叶轮的杂乱曲面。反转轴也可装备圆光栅尺反应,分度精度到达几秒,当然这种反转轴构造对比杂乱,报价也贵重。
当前卧式五轴联动加工中心作业台能够做到大于1.25m2,对第一种五轴设置方法没有什么影响。可是第二种五轴设置方法对比艰难,因为1.25m2的作业台做A轴的反转,还要与作业台基地的B轴反转台联动的确勉为其难。卧式加工基地的主轴转速通常在10,000rpm以上,因为卧式设置的主轴在径向有自重力,轴承高速空作业时径向受力不平等,加上还要选用较大的BT50刀柄,通常Zui高可达20,000rpm。卧式加工基地疾速进给到达30~60m/min以上,主轴电机功率22-40KW以上,刀库容量按需求可从40把增加到160把,加工能力远远超越通常立式加工基地,是重型机械加工的。
五轴联动加工中心大多可规划成双作业台交流,当一个作业台在加工区内运转,另一作业台则在加工区外更换工件,为下一个工件的加工做准备,作业台交流的时刻视作业台巨细,从几秒到几十秒即可完结。Zui新规划的加工基地考虑到构造上要合适构成模块式制作单元(FMC)和柔性生产线(FMS),模块式制作单元通常至少有两台加工基地和四个交流作业台构成,加工基地全部并排放置,交流作业台在机床前一字形排开,交流作业台多的能够排成两行、乃至双层规划。两头各有一个工位作为上下工件的方位,其他工位上的交流作业台安装着工件等候加工,有一辆小车会依照体系指令,把装着工件的交流作业台送进加工基地,或从加工基地上取出完结加工的交流作业台,送到下一个工位或直接送到下料工位,完结全部加工操作。柔性生产线除了小车、交流作业台以外,还有一致的刀具库,通常会有几百把刀具,在体系中存入刀具的身份编码信息,再通过刀具运送体系送进加工基地,并把用完的刀具取回,柔性生产线通常还需求一台FMS的控制器来指挥运转。
五轴应用的领域很多,凡是跟制造业有关系的都可以用到。