五轴技术的发展,几十年来,人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的独一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题,就会求助五轴加工技术。五轴联动数控是数控技术中难度较大、应用范围较广的技术,它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化技术水平的标志。由于其特殊的地位,特别是对于航空、航天、工业的重要影响,以及技术上的复杂性,西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度。五轴机床可以实现对单次加工数量的大幅度提高,因此被普遍应用于批量生产中。小型五轴机床
以NX后处理编辑器设置为例,说明假五轴的坐标变换:假五轴是依靠后处理技术,将机床第四轴和第五轴中心位置关系表明,来补偿旋转轴对直线轴坐标的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不光是编程趋近点,更是包含了X、Y、Z轴上必要的补偿。这样处理的结果不只会导致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同时由于每台机床的回转参数不同,都要有对应的后处理文件,对于生产也会造成极大的不便。再者假五轴其生成程序无法改动,实现手工五轴编程基本没有可能。同时因为没有RTCP功能,其衍生的众多五轴高级功能都无法使用,比如五轴刀补功能等。其实对于五轴机床来说,它只是我们为了实现加工结果的工具,并无真假之分。重要的是我们的工艺决定了选用什么方式加工,相对而言,真五轴机床性价比更高。四川落地式五轴机床五轴数控的NC程序校验尤为重要,要提高机械加工效率,迫切要求淘汰传统的“试切法”校验方式 。
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:1. 两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向(双摆头形式)。2. 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)。3. 两个转动坐标直接控制空间的旋转(双转台形式)。4. 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)。5. 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)。
与三轴数控加工设备相比,五联动数控机床有以下优点:1. 保持刀具较佳切削状态,改善切削条件,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。而要在此处也保持较佳切削状态,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,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,避免了专门使用刀具的产生。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!五轴机床的运动特性要求伺服驱动系统有很好的动态特性和较大的调速范围。
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。五轴加工的众多优点,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。五轴加工(5 Axis Machining),顾名思义,数控机床加工的一种模式。四川落地式五轴机床
近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越普遍的应用。小型五轴机床
五轴联动加工中心这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点:我们在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,档次高的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。小型五轴机床