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五轴加工球面铣刀加工曲面线速度为零

更新时间:2017-08-21 16:44:55点击次数:218次字号:T|T
  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。
  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,高档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。
长沙五轴加工可倾主轴机床也是在标准三坐标机床的基础上发展而来的.只是将其中一个回转坐标整合到主轴头架上,使主轴可从垂直位置做+/-100度的倾斜摆动。图示为大力矩电机驱动的,具有很好动态性能的主轴头架,它可在任意角度位置定位。机床工作台配置了第二回转坐标,也是采用大力矩电机驱动,最高转速可达1000r/min。这种立式机床在加工重型零件方面具有很大优势,因为工件重量加上附件重量无法用耳轴式摆动坐标进行倾斜加工。倾斜摆动就由重量轻得多的主轴来完成。
   五轴联动加工的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式,一种是工作台回转轴,设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台,的位置上环绕Z轴回转,定义为C轴,C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,五轴联动加工其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。
   五轴联动加工这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,五轴联动加工主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A轴回转大于等于90度时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头,五轴联动加工能自行环绕Z轴360度,成为C轴,回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。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。
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