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一文带你读懂真正的五轴
随着国内数控技术的日渐成熟,近年来五轴联动数控加
工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中,
每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时,五轴
联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着我国
航空航天、军事工业、汽车零部件和模具制造行业的蓬勃发
展,越来越多的厂家倾向于寻找五轴设备来满足高效率、高
质量的加工。但是,你真的足够了解五轴加工吗?下面就请
跟着金属加工小编的脚步走进五轴加工的世界。 (文章较长,
建议大家收藏后再读)五轴加工
想要真正的了解五轴加工,首先我们要做的是要读懂什
么是五轴机床。五轴机床( 5 Axis Machining ),顾名思义,
是指在 X 、Y 、Z ,三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。 A 、
B 、C 三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式,以满足各
类产品的技术需求。而在 5 轴加工中心的机械设计上,机床
制造商始终坚持不懈地致力于开发出新的运动模式,以满足
各种要求。综合目前市场上各类五轴机床,虽然其机械结构
形式多种多样,但是主要有以下几种形式:两个转动坐标直
接控制刀具轴线的方向(双摆头形式)两个坐标轴在刀具顶
端,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型摆头式)两个转动
坐标直接控制空间的旋转(双转台形式)两个坐标轴在工作
台上,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型工作台式)
两个转动坐标一个作用在刀具上,一个作用在工件上(一摆
一转形式) *术语: 如果旋转轴不与直线轴相垂直, 则被认为
是一根“俯垂型”轴。 看过这些结构的五轴机床,我相信
我们应该明白了五轴机床什么在运动,怎样运动。可是,这
么多样化的机床结构,在加工时究竟能展现出哪些特点呢?
与传统的三轴机床相比,又有哪些优势呢?接下来就让我们
来看看五轴机床有哪些发光点。 5 轴机
床的特点
说起五轴机床的特点,就要和传统的三轴设备来比较。
生产中三轴加工设备比较常见,有立式、卧式及龙门等几种
形式。常见的加工方法有立铣刀端刃加工、侧刃加工。球头
刀的仿形加工等等。但无论哪种形式和方法都有着一个共同
的特点,就是在加工过程中刀轴方向始终保持不变,机床只
能通过 X 、Y 、Z 三个线性轴的插补来实现刀具在空间直角坐
标系中的运动。所以,在面对下面这些产品时,三轴机床效
率低、加工表面质量差甚至无法加工的弊端就暴露出来了。
而与三轴数控加工设备相比,五联动数控机床有以下优点:
1 保持刀具最佳切削状态,改善切削条件 如上图,在左
图中三轴切削方式,当切削刀具向顶端或工件边缘移动时,
切削状态逐渐变差。而要在此处也保持最佳切削状态,就需
要旋转工作台。而如果我们要完整加工一个不规则平面,就
必须将工作台以不同方向旋转多次。可以看见,五轴机床还
可以避免球头铣刀中心点线速度为 0 的情况,获得更好的表
面质量。 2 有效避免刀具干涉 如上图,针对航空航天领
域内应用的叶轮、叶片和整体叶盘等零件,三轴设备由于干
涉原因无法满足工艺要求。而五轴机床就可以满足。同时五
轴机床还可以使用更短的刀具进行加工,提升系统刚性,减
少刀具的数量,避免了专用刀具的产生。对于我们的企业老
板来说,意味在刀具成本方面,五轴机床将会给您省钱了!
3 减少装夹次数,一次装夹完成五面加工 如上图可以看
出五轴加工中心还可以减少基准转换,提高加工精度。在实
际加工中,只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。同时
五轴加工中心由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹
具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。这意味
着您可以用更少的夹具,更少的厂房面积和维护费用,来完
成更高
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