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五轴数 控加工的相关知识信息

来 源:发布时间:2019-04-10点击次数:



是为了 克服三轴加工的缺乏而开展起来的一项先进制作技能,是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴 油机曲轴等加工的唯一手法。从理论上来说,加工刀 具的自在度最多具有三个平移和三个滚动自在度,相应的 作业台的自在度最多也是六个,从中任 取五个自在度来设计机床就被称为五轴数控机床。五个自 在度的组合方法有许多,一般最 为常见的是三个平移运动加上两个滚动运动组成,现有的 大部分五轴数控机床都配置了三个直线坐标轴和两个旋转坐标轴,并可以在计算机数控(CNC)体系的 操控下一起和谐运动进行加工。 当前,国外五 轴联动数控机床以欧美、日本为代表,这些国 家的五轴联动数控机床代表了当今五轴联动数控机床开展的最高水平。

目前国 外闻名机床厂五轴联动数控机床技能开展要点可归结为:高速、高精度、环保、智能、复合化。力矩电 机在国外作为反转坐标驱动设备的广泛运用,使得国 外机床进给组织完成了高速、低损耗、高精度、高功率的方针。新的机 床技能在五轴联动机床上的运用,使得五 轴联动机床在结构上越来越简略,在性能、功能上却越来越优秀。在国家 相关方针的支持及相关企业、高校、科研院 所等部门的努力下,我国五 轴联动数控机床技能也得到了快速开展和长足进步,逐步构 成了较为老练的产品,具有种类多样、技能老练、拥有自 主技能知识产权的特点。但因为 国内工业基础薄弱,如数控体系、光栅尺反馈体系、导轨、丝杠及轴承等,还没有 处于国际领先水平的品牌,再加上 国外同类产品的技能封锁,国内五 轴联动数控机床相对于国外整体水平还较低,具体体现在稳定性、精度等相差较大。

五轴数 控加工技能开展到今日,尽管现 已取得了很大的进步,但进步加工质量、功率及稳定性,充沛满 足产品出产的要求是制作技能开展的永久主题,五轴数 控加工技能也将朝着更高精度、更高功 率及更高稳定性的方向开展。随着我国航空航天、军事、科研、精细器械、高精医 疗设备和能源等范畴的不断开展,一些起 主导作用的精细杂乱零件对加工的功率、成形的 精度以及成品率等目标提出了更高的要求。如飞机机体骨架、隔板、大梁等结构类零件,火箭发 动机定位型面结构件,叶轮等反转类零件,其材料去除率到达70%左右,有的甚至到达90%以上,这些曲 面类零件和大型反转类零件,多需使 用五轴加工中心进行加工,

而铣削 加作业为一种高效的材料去除方法,尤其是 杂乱曲面的加工,通常选 用数控铣削加工方法,因此,五轴铣 削加工的应用非常广。在传统加工过程中,因为切削力,颤振等动力学要素,对工艺 参数的挑选过于保存,常常形 成工艺参数挑选不当,引起加工体系失稳,对被加 工外表质量发生了比较严重的影响,致使零 件外表发生缺陷,影响零 件的运用性能和寿命。在此布景下,高效铣削加工被提出,并引起 研究人员及出产加工企业的注重。所谓高效铣削加工,是在保 持加工体系稳定、被加工 零件质量的一起,第一大 限度地进步材料去除率。国际出产工程学会(CIRP)召开了 一系列高效切削国际会议,就高效 切削涉及的关键技能进行了评论,国内举 办的先进制作技能方面的重要会议也逐步的开端注重高效加工,可以说,高效加 工技能研究已成为数控加工开展的新趋势。

五轴立式加工中心

1、作业台本体,2、桥架,21、外密封槽,22、内密封槽,24、凸部,3、尾架,4、作业台支撑C轴,41、阶梯槽,42、台阶,5、C轴力矩电机,6、V型密封圈,7、B轴装置套,8、B轴力矩电机,9、B轴输出轴,10、尾部支撑轴,11、作业台轴承,12、支撑环,13、C轴钳夹,14、第一B轴钳夹抱轴组织,15、第二B轴钳夹抱轴组织,101、底座,102、机架,103、刀库,104、旋转摇摆作业台,105、X轴传动组织,106、滑架,107、Y轴传动组织,108、Y轴滑枕,109、Z轴传动组织,110、Z轴滑枕,111、操作台,112、电柜。

底座101、机架102、刀库103和旋转摇摆作业台104,机架102固定在底座101上,旋转摇摆作业台104的尾架3固定在底座101上,B轴摇摆 组织装置在机架102的旁边面,机架102上装置有X轴传动组织105,X轴传动组织105上滑动装置有滑架106,滑架106上装置有Y轴传动组织107,Y轴传动组织107上滑动装置有Y轴滑枕108,Y轴滑枕108的一端装置有Z轴传动组织109,Z轴传动组织109上套装有Z轴滑枕110,刀库103装置在Z轴滑枕110上,Z轴传动组织109位于旋转摇摆作业台104的上方,C轴与Z轴传动组织109的Z轴方向彼此平行,B轴与Y轴传动组织107的Y轴方向彼此平行。底座101上还装置有操作台111。底座101的旁边 面还装置有电柜112。

旋转摇摆作业台104,包含作业台本体1、桥架2、尾架3、C轴滚动组织和B轴摇摆组织,作业台本体1通过C轴滚动 组织滚动装置在桥架2上,桥架2的一端与尾架3滚动衔接,B轴摇摆组织与桥架2的另一端滚动衔接,C轴滚动组织中的C轴和B轴摇摆组织中的B轴彼此垂直。 C轴滚动 组织包含作业台支撑C轴4和C轴力矩电机5,C轴力矩电机5固定装置在桥架2内,作业台支撑C轴4的一端 用于支撑作业台本体1底部,作业台支撑C轴4的另一端与C轴力矩电机5的输出轴衔接,作业台支撑C轴4外还套 装有能够抱死作业台支撑C轴4的C轴钳夹抱轴组织,C轴钳夹抱轴组织中的C轴钳夹13与作业台支撑C轴4同轴设置。作业台支撑C轴4的一端与桥架2之间选 用双层旋转密封结构,

双层旋 转密封结构包含开设在桥架2上的外密封槽21和内密封槽22,外密封槽21的底部高于内密封槽22的底部,外密封槽21和内密封槽22之间构成凸部24,作业台支撑C轴4的一端 的具有周向的外凸圈,外凸圈 的底部具有阶梯槽41,阶梯槽41卡接在凸部24上,阶梯槽41的内圈与内密封槽22的外圈贴合,阶梯槽41的外圈 套装在外密封槽21的外部,阶梯槽41的外圈具有台阶42,台阶42的高度与凸部24的高度相一致,台阶42搭接在外密封槽21上,外密封槽21和内密封槽22内均装置有V型密封圈6。

长处

1 )选用径向抱轴组织即C轴钳夹抱轴组织,运用径 向抱轴的钳夹体系,装配时,只需调整C轴钳夹使其与C轴旋转轴同轴,则可在 不影响转台精度的情况下到达抱轴的目的;

2)选用阶 梯状双层旋转密封,从结构 上有效的预防冷却液渗入;

3)作业台 轴承外套装有支撑环,与无支撑环结构比较,可增加轴承刚性30%,在确保 轴承精度的情况下,增大其承载能力;

4 )选用力 矩电机直接驱动B轴输出轴,与传统 涡轮蜗杆传动比较,该传动 方法减少了中间环节;结构更紧凑;运用寿命长;作业平稳、无噪音;装置简略易操作;

5)传统的抱轴组织,只要单 独的一个抱轴组织,存在因抱轴油路泄露,油缸卡 死等抱轴组织失效情况,形成摇摆轴自在下摆,呈现安全事故。本结构 选用双钳夹抱轴,使用两 个独立的钳夹分别抱轴,有效的降低了危险;

6)五轴高 效立式加工中心选用旋转摇摆作业台后,不仅精度和刚度高、稳定性好,并且结构紧凑,操作简略,运用寿命长。


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