五轴联动机床简介及加工特点

2015年06月22日

五轴联动机床简介及加工特点

数控机床加工某些零件时, 除需要有沿X、Y、Z 三个坐标轴的直线进给运动之外, 还需要有绕X、Y、Z 三个坐标轴的圆周进给运动, 分别称为A、B、C 轴。
五轴联动机床也称五坐标机床, 它是在三个平动轴( 沿X、Y、Z 轴的直线运动) 的基础上增加了两个转动轴( 能实现绕X轴、Z 轴旋转运动, 即A 轴和C 轴) , 不仅可使刀具相对于工件的位置任意可控, 而且刀具轴线相对于工件的方向也在一定范围内任意可控, 由此使五坐标加工工具有以下特点:
a、可避免刀具干涉,加工普通三坐标机床难以加工的复杂零件,加工适应性广,如图1(a)所示。
b、对于直纹面类零件,可采用侧铣方式一刀成型,加工质量好、效率高,如图1(b)所示。
c、对一般立体型面特别是较为平坦的大型表面,可用大直径端铣刀端面逼近表面进行加工,走刀次数少,残余高度小,可大大提高加工效率与表面质量,如图1(c)所示。
d、对工件上的多个空间表面可一次装夹进行多面、多工序加工,加工效率高并有利于提高各表面的相互位置精度,如图1(d)所示。
e、五轴加工时, 刀具相对于工件表面可处于最有效的切削状态。例如使用球头刀时可避免球头底部切削, 如图1 (e)所示,利于提高加工效率。同时,由于切削状态可保持不变,刀具受力情况一致,变形一致,可使整个零件表面上的误差分布比较均匀,这对于保证某些高速回转零件的平衡性能具有重要作用。
f、在某些加工场合,如空间受到限制的通道加工或组合曲面的过渡区域加工,可采用较大尺寸的刀具避开干涉,刀具刚性好,有利于提高加工效率与精度,如图1 (f) 所示。
现在,大家普遍认为,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、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段。所以, 每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时,往往转向求助于五轴数控系统。
来源:深圳市钜人数控设备有限公司
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