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深圳五轴联动加工的相关知识

更新时间:2017-11-24 17:16:02点击次数:101次字号:T|T
五轴联动加工介绍 五轴联动是数控术语,联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点,五轴联动是五个轴都可以。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、高精医疗设备等等行业,有着举足轻重的影响力。

  五轴联动加工介绍
五轴联动是数控术语,联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点,五轴联动是五个轴都可以。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、高精医疗设备等等行业,有着举足轻重的影响力。装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化 国家,也无不高度重视。
   五轴联动加工中心存在的结构动态特性问题,较深入地开展了机床关键部件滑动结合面动力学参数识别、整机和关键部件有限元建模与仿真、以及结构试验模态分析和结构薄弱环节修改等方面的研究工作。具体工作如下:  1)基于立式加工中心工作台,构建了滑动导轨结合面动力学参数实验平台,并通过大量实验,给出了滑动导轨结合面等效参数随润滑、正压力、镶条预紧力等参数变化的基本规律。
2)建立了五轴联动加工中心整机和关键部件结构的有限元仿真模型,给出了相应的结构模态振型与参数,以及机床AB双摆头和立柱的基本变形规律。
3)借助于LMS Test Lab模态分析系统,进行了机床结构试验模态分析和抗振性切削实验、以及机床立柱进给运动特性分析,提出了机床结构动态特性薄弱环节。
4)针对上述机床结构动态特性薄弱环节,提出了相应的结构改进方案,并借助于有限元仿真,验证了结构改进方案的有效性。
    本文工作是国家科技重大专项“用于钛合金航空结构件加工的五轴联动加工中心”课题的一部分,所提出的机床改进措施已被企业所采用,为提高该机床的结构动态特性奠定了理论与实验基础。
五轴联动加工发展背景
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。
   进口马扎克mazak多面加工,5轴联动加工中心,依靠一次装夹的多面加工、5轴联动控制,可进行3维曲面加工。
型号            i 500        i 600        i 700
工作台大小mm    500*400      600*500      700*500
行程(X/Y/X)mm  350/550/510  510/910/510   630/1100/600
    (A/C)       -120°-+30°/360°
快进给速度(X/Y/Z)   60000/60000/56000mm/min
          (A/C)    50/50min(rpm)
主轴(40%ED)  12000min(rpm),22KW(30HP)
刀柄       MAS BT-40
刀库容量    30
占地面积mm    2400*3060    2200*3806   2400*4121
五轴联动加工种类
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
五轴联动加工特点
1、可有效避免刀具干涉
2、对于直纹面类零件,可采用侧铣方式一刀成型
3、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贴近表面进行加工
4、可一次装卡对工件上的多个空间表面进行多面、多工序加工
5、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。零件表面上的误差分布均匀
6、在某些加工场合,可采用较大尺寸的刀具避开干涉进行加工
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