五軸對外加工 | 難得一見的用于航空航天領(lǐng)域的大型臥式五軸加工中心
五軸加工中心一般是指五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心,即有五個軸(維度)能進(jìn)行關(guān)聯(lián)運動實現(xiàn)切削加工的數(shù)控加工中心。隨著機械工業(yè)的發(fā)展,各種復(fù)雜程度高、加工精度高、生產(chǎn)批量大的機械零件的加工,越來越多地運用了五軸加工中心。
五軸加工中心按其結(jié)構(gòu)和加工原理可以分為以下兩大類:
一、立式五軸加工中心 立式五軸加工中心其回轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)有兩種方式: 第一種是通過工作臺回轉(zhuǎn)實現(xiàn)五軸聯(lián)動。機床床身上的工作臺可以環(huán)繞X軸回轉(zhuǎn)(A軸),A軸一般工作范圍+30度至-120度。工作臺的中間還設(shè)有一個回轉(zhuǎn)臺,可以環(huán)繞Z軸回轉(zhuǎn)(C軸),C軸都是360度回轉(zhuǎn)。這樣通過A軸與C軸的組合,固定在工作臺上的工件除了底面之外,其余的五個面都可以由立式主軸進(jìn)行加工。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現(xiàn)聯(lián)動,就可加工出復(fù)雜的空間曲面。這種結(jié)構(gòu)的加工中心主軸的結(jié)構(gòu)比較簡單、主軸剛性非常好、制造成本比較低,但一般工作臺不能太大、承重也較小。 第二種是通過主軸頭的回轉(zhuǎn)實現(xiàn)五軸聯(lián)動。主軸前端是一個回轉(zhuǎn)頭,能自行環(huán)繞Z軸360度,即C軸?;剞D(zhuǎn)頭上還帶可環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸,一般可達(dá)90度以上,實現(xiàn)上述同樣的功能。這種設(shè)置方式的優(yōu)點是主軸加工非常靈活,工作臺也可以設(shè)計的非常大,航空、船舶等領(lǐng)域的大型零部件都適合在這類加工中心上加工。這種結(jié)構(gòu)的加工中心在高精度模具曲面加工領(lǐng)域的應(yīng)用非常多,這是工作臺回轉(zhuǎn)式五軸加工中心難以做到的。
二、臥式五軸加工中心 臥式五軸加工中心的回轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)也有兩種方式: 第一種是臥式主軸擺動作為一個回轉(zhuǎn)軸(A軸),再加上工作臺的一個回轉(zhuǎn)軸(C軸),實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工。 第二種為傳統(tǒng)的工作臺回轉(zhuǎn)軸,設(shè)置在床身上的工作臺回轉(zhuǎn)軸(A軸)一般工作范圍+20度至-100度。工作臺的中間也設(shè)有一個回轉(zhuǎn)臺(B軸),可雙向360度回轉(zhuǎn)。這種聯(lián)動特性比第一種方式好,常用于加工大型葉輪、葉片的復(fù)雜曲面。 臥式五軸加工中心快速進(jìn)給速度可達(dá)30~60m/min以上,主軸電機功率22-40KW以上,刀庫容量按需要可從40把增加到160把,加工能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般立式加工中心,是重型機械加工的首選。
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