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五轴联动加工中心详解

发布日期:2018-06-14 17:01:18 浏览:929

要了解五轴联动加工中心,先要理解五轴联动是什么意义。

五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标),而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业,有着举足轻重的影响力。

五轴联动加工中心

军事故事

随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,从某种意义上说,反映了一个国家的工业发展水平状况。
长期以来,以美国为首的西方工业发达国家,一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资,实行出口许可证制度。特别是冷战时期,对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”:上世纪末,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床,结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨,上了几个档次,使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了,所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策,要惩处东芝公司。

类别

五轴联动机床有立式、卧式和摇篮式二轴NC工作台,NC工作台NC分度头,NC工作台90轴,NC工作台45B轴,NC工作台A轴,二轴NC主轴 等类型。上述六大类共7种五轴联动方式都有各自的特点,无法说哪一种形式更好,只能说你的产品适合哪种类型的五轴加工。

(1)五坐标联动双转台机床

(A)旋转坐标有足够的行程范围,工艺性能好.

(B)由于受结构的限制,摆动坐标的刚性较低,成为整个机床刚性的薄弱环节.而双转台机床,转台的刚性大大高于摆头的刚性,从而提高了机床总体刚性.

(C)便于发展成为加工中心.只需加装独立式刀库及换刀机械手即可但双转台机床转台坐标驱动功率较大,坐标转换关系较复杂;

(2)五坐标联动双摆头机床

双摆头机床摆动坐标驱动功率较小,工件装卸方便且坐标转换关系简单

(3)五坐标联动一摆头一转台机床

一摆头一转台式机床性能则介于上述两者之间

未来发展

当前国外五轴联动机床以欧美、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发展的最高水平。国外著名的机床厂五轴联动数控机床技术发展重点可以归结为:高速、高精度、环保、智能、复合化。力矩电机在国外作为回转坐标驱动装置的广泛使用,使得国外机床进给机构实现了高速、低损耗、高精度、高效率的目标。

首先是采用直线电机驱动技术。经过十几年的发展,直线电机技术已经非常成熟。直线电机刚开发出来易受干扰和产热量大的问题已经得到解决,而直线电机的定位技术,既在高速移动中快速停止,也有部分机床厂家采用阻尼技术给予解决。直线电机的优点是直线驱动、无传动链、无磨损、无反向间隙,所以能达到最佳的定位精度。直线电机具有较高的动态性,加速度可超过2g。采用直线电机驱动还具有可靠性高、免维护等特点。

其次是采用双驱动技术。对于较宽工作台或龙门架型式,如果采用中间驱动,实际无法保证驱动力在中心,容易造成倾斜,使得动态性能较差。使用双驱动,双光栅尺,一个驱动模块,就能使动态性能非常完美。一个驱动指令,双驱同时工作,光栅尺来检测两点是否平衡,如果不平衡则通过不同指令使其达到平衡。当然,五轴联动机床技术的发展还远远不止这些。

本文标题:五轴联动加工中心详解

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