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　　五軸銑床加工的涵義及五軸協(xié)同機(jī)床缺點(diǎn)介紹

　　2017/4/18 9:15:03

1、五軸銑床加工的涵義五軸加工是六面加工技術(shù)和五軸協(xié)同加工技術(shù)的概括簡稱。 六面加工技術(shù)用于繁雜多面體零件在一場裝卡條件下，透過增設(shè)的機(jī)床回轉(zhuǎn)動軸能方便地順利完成除加裝基面博熱縣有平面的銑、鉆、鏜等加工;不但如此，所以在加工斜坡時，透過或鉆孔的慢速，能使更快地接近加工表層，縮短伸出長度，有利于提高研磨能力和壽命;此外還能化解依靠直角軸體育運(yùn)動無法化解的凸起表層的加工。 　　六面加工另一個特點(diǎn)是回轉(zhuǎn)動軸只作分度功能定位，并不參與研磨軌跡控制算法體育運(yùn)動。如V形策動機(jī)缸體，應(yīng)用有A/B軸雙擺工作臺的臥式加工中心，A軸擺動可順利完成V形斜坡和缸孔的加工，再用B軸Avold就能順利完成曲軸軸承孔及其止推面等加工。 　　五軸協(xié)同加工技術(shù)是指一個繁雜形狀的表層須要用5個獨(dú)立軸共同展開數(shù)控控制算法體育運(yùn)動才能贏得大明光滑肢節(jié)的加工技術(shù)。雖然從理論上講任何繁雜表層都可用X、Y、Z兩軸座標(biāo)來表述，但實(shí)際加工并不是一個點(diǎn)，而是有一定尺寸的實(shí)體，為了防止對空間扭球面加工時出現(xiàn)與加工翼瓣的干預(yù)和確保球面各點(diǎn)的研磨條件的一致性，須要調(diào)整軸線與球面法矢間在2D方向上的夾角。五軸協(xié)同與兩軸協(xié)同相比能加工誤差與表層溫度梯度減少至1/3~1/6。 　　五軸協(xié)同加工的軸數(shù)是指加工同一表層時所需獨(dú)立體育運(yùn)動的軸的數(shù)量，而非指本數(shù)控?fù)碛械目煽刂戚S的數(shù)量。例如龍門銑床為確保橫梁升降的平行性，須要左右兩根驅(qū)軸W1、W2并行體育運(yùn)動，也就是以W1為輪齒，而使W2軸與之保持并行。因此，它們只能作為1根獨(dú)立體育運(yùn)動軸。另外如果繁雜雕塑表層具有慢速體特征的話，不須要Y軸體育運(yùn)動，能在數(shù)控車床或車削中心上實(shí)現(xiàn)，其最多協(xié)同軸數(shù)大多為四個獨(dú)立軸。2、五軸聯(lián)機(jī)床的缺點(diǎn)所謂五軸加工這里是指在一臺機(jī)床上至少有五個座標(biāo)軸(三個直角座標(biāo)和兩個轉(zhuǎn)動座標(biāo))，所以可在計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時協(xié)調(diào)體育運(yùn)動展開加工。這樣的五軸協(xié)同數(shù)控加工與一般的兩軸協(xié)同數(shù)控加工相比，主要有以下缺點(diǎn)：　缺點(diǎn)一 　　能加工一般兩軸數(shù)控機(jī)床所無法加工或極難一場裝夾順利完成加工的連續(xù)、光滑的民主自由球面。 　　如航空策動機(jī)和汽輪機(jī)的根部，艦艇用的螺旋形推進(jìn)器，和許許多多具有特殊球面和繁雜混煉、滾輪的殼體和模具等，deployment普通兩軸數(shù)控機(jī)床加工，由于其相對于鉆孔的位姿角在加工操作過程中無法變，加工某些繁雜民主自由球面時，就有可能將產(chǎn)生干預(yù)或欠加工(即加工不到)。而用五軸協(xié)同的機(jī)床加工時，則由于/鉆孔的位姿角在加工操作過程中即時可調(diào)整，就能防止鉆孔的干預(yù)并能一場裝夾順利完成全數(shù)加工;缺點(diǎn)二能提高空間民主自由球面的加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。 　　例如，兩軸機(jī)床加工繁雜球面時，多選用護(hù)耳車床，護(hù)耳車床是以波皮夫成型，研磨工作效率低，所以/鉆滾輪姿角在加工操作過程中無法調(diào)，一般就極難確保用護(hù)耳車床上的最差研磨點(diǎn)(即護(hù)耳上線速度最高點(diǎn))展開研磨，所以有可能將出現(xiàn)研磨點(diǎn)落在護(hù)耳刀上線速度等于零的轉(zhuǎn)動中心線上的情況，如圖1中右圖的刀位a處。這時不但研磨工作效率極低，加工表層產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重惡化，所以往往須要選用手動修補(bǔ)，因此也就可能將喪失精度。如選用五軸機(jī)床加工，由于/鉆滾輪姿角即時可調(diào)，則不但能防止這種情況的發(fā)生，所以還能時時充分利用的最差研磨點(diǎn)來展開研磨，或用線接觸成型的螺旋形立車床來代替波皮夫成型的護(hù)耳車床，甚至還能透過進(jìn)一步強(qiáng)化/鉆孔的位姿角來展開銑床，從而贏得更高的研磨速度、研磨線寬，即贏得更高的研磨工作效率和更快的加工表層產(chǎn)品質(zhì)量，圖3右圖便是以維持不變位姿角和以強(qiáng)化位姿角銑床相同民主自由球面的效果比較的一例。不難看出選用維持不變位姿角(Sturz法)銑床根部的表層溫度梯度要比選用強(qiáng)化位姿角(P銑床法—Starrag公司的專利)銑床根部的表層溫度梯度低一級，而所用的時間，前者還比後者多30%～130%; 表層產(chǎn)品質(zhì)量等級平均Ra值 N8 1.6-3.2μm N7 0.8-1.6μm N6 0.4-0.8μm N5 0.2-0.4μm缺點(diǎn)三符合于鉆孔一場裝夾便可順利完成全數(shù)或大部分加工的機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 　　因?yàn)殡S著科技的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的操控性、產(chǎn)品質(zhì)量明確要求也更高，形式更多樣化和個性化。為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的操控性和產(chǎn)品質(zhì)量，充分滿足使用者的多方明確要求，如節(jié)能、省材、輕便、美觀、舒適等，現(xiàn)代產(chǎn)品，不但是航空、航天產(chǎn)品和運(yùn)載工具(如汽車、船、艦等)，所以也包括精密儀器、儀表，醫(yī)療、體育運(yùn)動器械，和家用、辦公用的電器和兒童玩具等產(chǎn)品的零件，都愈來愈多地選用由整體材料鏤銑而成，所以其上還包含有許多各種各樣的繁雜球面和斜孔、斜坡等。這些零件，deployment傳統(tǒng)機(jī)床或兩軸數(shù)控機(jī)床來加工，必須用多臺機(jī)床，經(jīng)過多次功能定位加裝才能順利完成。這樣不但設(shè)備投資大，占用制造面積多，制造加工周期長，所以精度、產(chǎn)品質(zhì)量還難于確保。為了化解這些問題，就要產(chǎn)業(yè)發(fā)展能集中工序展開高精、高效和復(fù)合加工的機(jī)床，以期能實(shí)現(xiàn)鉆孔一場裝夾便可順利完成全數(shù)或大部分加工。這已成為當(dāng)今機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢，而配備上高速加工能力的五軸機(jī)床，完全符合這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展明確要求的趨勢，所以還可能將是最差的方案選擇。因?yàn)樗坏哂鞋F(xiàn)代制造加工設(shè)備所明確要求具有的主要功能，所以一臺五軸機(jī)床的工效約相當(dāng)于兩臺兩軸加工機(jī)床，甚至能省去更多機(jī)床。缺點(diǎn)四模具加工的優(yōu)勢 　　在傳統(tǒng)的模具加工中，一般用立式加工中心來順利完成鉆孔的銑床加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展，立式加工中心本身的一些弱點(diǎn)表現(xiàn)得越來越明顯?，F(xiàn)代模具加工普遍使用護(hù)耳車床來加工，護(hù)耳車床在模具加工中帶來好處非常明顯，但是如果用立式加工中心的話，其底面的線速度為零，這樣底面的光潔度就很差，如果使用四、五軸協(xié)同機(jī)床加工技術(shù)加工模具，能克服上述不足。

由于使用五軸協(xié)同機(jī)床，使得鉆孔的裝夾變得容易(圖1)。加工時無需特殊夾具，降低了夾具的成本，防止了多次裝夾，提高模具加工精度。選用五軸技術(shù)加工模具能減少夾具的使用數(shù)量。另外，由于五軸協(xié)同機(jī)床可在加工中省去許多特殊，所以降低了成本。五軸協(xié)同機(jī)床在加工中能增加的有效研磨刃長度，減小研磨力(圖2)，提高使用壽命，降低成本。選用五軸協(xié)同機(jī)床加工模具能很快的順利完成模具加工，交貨快，更快的確保模具的加工產(chǎn)品質(zhì)量，使模具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。

　　審核(王靜)

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