








頭擺機床主軸的剛性相對較差,加工效率相對較低;加工精度會隨刀具長度的增長而降低;加工會產生形狀誤差;主軸擺動角度時會吃掉行程,從而導致能夠加工的龍門五軸加工中心大工件尺寸變小。供應東莞厚街4米5×8米龍門加工中心型材五軸聯動加工中心CNC高速龍門加工中心五軸機床的五個軸通常是由三個直線軸外加兩個回轉軸組成的,其結構方式卻有很大差別。不同的結構形式會使機床在剛性、動態性能和精度穩定性等方面產生一些差異。東莞匠贏機械科技本文主要針對立式主軸擺動、頭擺機床在加工的過程中,由于主軸擺動,使得主軸的剛性相對差;而工作臺擺動機床,由于是工作臺擺動,所以不會對主軸的剛性產生任何影響。機床加工的效率對比由于旋轉點的不同,刀尖實現同樣的位移時,頭擺機床的主軸需要擺動更大的角度(類似杠桿原理),供應東莞厚街4米5×8米龍門加工中心型材五軸聯動加工中心CNC高速龍門加工中心所以加工同樣的零件,頭擺機床的效率更低。刀具長度對機床加工精度的影響因傳動箱孔系位置誤差和同軸度誤差等加工精度質量問題,造成生產制造出的傳動箱在試驗過程中出現異音,影響傳動箱的正常交出。為了提高傳動箱孔系的加工精度,2005年我公司投巨資從國外引進一臺落地式HCW-180NC精密數控鏜床,經過歷時7個月安裝調試,在前期對機床幾何精度和機床定位重復精度檢查均達到出廠標準和技術協議要求情況下,對機床加工精度進行核查并試加工期間,出現了不重合誤差的現象,即對傳動箱孔系試加工期間,出現未鏜完的孔系,再進行鏜孔加工時,偏離原孔中心的現象擺動誤差=擺臂×擺角,對頭擺機床來講,刀具長度是擺臂的一部分。也就是說,在頭擺的情況下,刀具的長度影響擺臂長度,放大誤差。即誤差會隨刀具的長度增長而增大。數控機床在數字化控制下實現工件與刀具間任意軌跡的相對運動,從而實現各種型面的加工。在實際應用中,由于零件復雜程度越來越高,許多零件加工需求能夠在一次裝卡下盡可能多地完成盡可能多的表面加工,甚至完成復雜凹曲面和異形腔體的加工,于是誕生了五軸機床,即在傳統三坐標基礎上加入回轉坐標,以完成特殊工件和刀具間姿態調整的要求。五軸機床實現了工件和刀具間便利的姿態調整,除了可以避免干涉,還可以充分實現刀具更好的切削條件,包括規避刀尖點極低的實際切削線速度,還可以使用更短的刀具進行加工,提升系統剛性,減少刀具的數量,減少專用刀具的應用。對于搖籃式工作臺擺動機床,刀具長度與擺臂的長度無關。位置誤差與形狀誤差隨著擺動,兩種機床都會產生位置誤差,但是頭擺機床還會產生形狀誤差, 五軸聯動數控是數控技術中難度龍門五軸加工中心大、應用范圍龍門五軸加工中心廣的技術, 它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體, 應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家生產設備自動化技術水平的標志。由于其特殊的地位,特別是對于航空、東莞匠贏機械科技航天、軍事工業的重要影響, 以及技術上的復雜性, 西方工業發達國家一直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證制度, 對我國實行禁運, 限制我國國防、軍事工業發展。而工作臺擺動則不會產生形狀誤差。頭擺機床刀具旋轉,從而產生位置誤差。與此同時,加工孔的進給方向和刀具的回轉中心發生偏離,所以加工孔產生位置誤差的同時,還會產生形狀誤差,出現楔形孔。而工作臺擺動機床的位置誤差是由工作臺擺動造成,主軸的進給方向和刀具的旋轉中心始終重合,所以不會再附加產生形狀誤差。這是搖籃式工作臺擺動與頭擺相比另一個明顯的優勢。五軸加工大小范圍的比較隨著頭擺機床主軸的擺動,工件直徑方向的加工范圍將會縮小,也就是說,主軸擺動角度時會吃掉行程,從而導致五軸加工所能加工龍門五軸加工中心大工件的直徑范圍比其三軸加工時小;而工作臺擺動機床的工作臺擺動,對工件水平方向的尺寸不會產生任何影響,從這個意義上講,五軸加工和三軸加工時的工件大小范圍是相同的。但是五軸加工工件的龍門五軸加工中心大范圍還需考慮機床結構引起的干涉。用戶應該要求機床供應商提供五軸加工干涉示意圖來分析比較。通常情況下,同樣的行程,采用搖籃式工作臺擺動結構的機床五軸加工范圍會比頭擺式機床更大。因此搖籃式的工作臺擺動機床主軸的剛性好,加工效率高;刀具長度對加工精度不會產生影響;加工不會產生形狀誤差;同樣的行程,機床五軸加工范圍會比頭擺式機床更大。頭擺機床主軸的剛性相對較差,加工效率相對較低;加工精度會隨刀具長度的增長而降低;加工會產生形狀誤差;主軸擺動角度時會吃掉行程,從而導致能夠加工的龍門五軸加工中心大工件尺寸變小。假設以手動方式定點執行RTCP功能,刀具中心點和刀具與工件表面的實際接觸點將維持不變,此時刀具中心點落在刀具與工件表面實際接觸點處的法線上,而刀柄將圍繞刀具中心點旋轉,對于球頭刀而言,刀具中心點就是數控代碼的目標軌跡點。為了達到讓刀柄在執行RTCP功能時能夠單純地圍繞目標軌跡點(即刀具中心點)旋轉的目的,就必須實時補償由于刀柄轉動所造成的刀具中心點各直線坐標的偏移,這樣才能夠在保持刀具中心點以及刀具和工件表面實際實際接觸點不變的情況,改變刀柄與刀具和工件表面實際接觸點處的法線之間的夾角,起到發揮球頭刀的龍門五軸加工中心佳切削效率,并有效避讓干涉等作用。因而RTCP似乎更多的是站在刀具中心點(即數控代碼的目標軌跡點)上,處理旋轉坐標的變化。另外需要補充的是,工作臺擺動機床由于需要克服工件自重的原因,供應東莞厚街4米5×8米龍門加工中心型材五軸聯動加工中心CNC高速龍門加工中心機床是一種工作臺固定,并聯機構安裝在墻體上,安裝面與水平面成45°夾角的數控五軸聯動加工機床,控制系統采用SIEMENS 840DSL數控系統。東莞匠贏機械科技機床的執行機構可以實現任意角度的五軸聯動加工,與傳統機床相比,具有剛度重量大、響應速度快、對環境適應性高、技術附加值高等優點。如果工件很重,對夾具有更高的要求;還有,加工大型重型零件時機床無法實現工作臺擺動,就只能采用頭擺的方式。立式主軸不動工作臺擺動(搖籃式)這兩種不同結構的五軸機床進行分析比較,以便用戶充分了解其結構形式,從而有利于其根據自己產品的特點和經濟能力挑選合適的機床。
另外需要補充的是,工作臺擺動機床由于需要克服工件自重的原因,如果工件很重,對夾具有更高的要求;還有,加工大型重型零件時機床無法實現工作臺擺動,就只能采用頭擺的方式。
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