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其根本区别在于有无RTCP即刀尖跟随功能,拥有RTCP功能的机床,可以直接刀尖编程无需考虑旋转轴中心距离,编程时只需要考虑工件的坐标,不用考虑主轴的摆长及旋转台的位置,五轴加工中心可以实现一次装夹全方面加工,减少装夹成本
四轴需要配合差补程序才能加工曲面,五轴能直接实现曲面加工和五面加工。四轴是xyz和主轴,五轴是xyz和ac轴或ab轴。
四轴加工中心:是在三轴基础上加了一个回转轴,绕X轴转的叫a轴,绕Y轴转的叫b轴,通过旋转可实现多面加工,减少装夹次数,提高加工咨询,四轴加工中心属于进阶机型,价格略高。五轴加工中心:是在三轴的基础上增加了两个
四轴联动、五轴联动一般指的是加工中心,数控铣床或雕刻机控制系统的联动控制轴数。四轴联动首先要有四个可控轴,并且四个轴是可以同时进行插补运动控制的,即四个轴可以实现同时联动的控制,这个同时联动时的运动速度是合成的
四轴:三轴再加一个旋转轴 ,一般是 水平面 360°旋转。但不能高速旋转。五轴:四轴再多一个,旋转轴 一般是直立面 360°旋转,但不能高速旋转。这个轴 通常加在上下轴上面,也就是主轴上面。五轴已经是可以全面加工了
加工中心中常说的四轴,五轴是怎样区分的,或者说区别
应该是多轴连动数控机床吧.应该知道两轴连动吧,两轴的可以加工出圆弧、锥体等工艺工件。多轴的就是能同时多个方向进行加工,中国现在最好的好像是九轴连动的。就是同时从九个方向对工件进行加工,其本可以加工出任何东西了
如铣床只能x,y,z移动动就只有三轴控制,但它可以三个轴一起运动,走空间斜线,就叫联动,如果在x,y,z,分别加上旋转a,b,c,就有六个轴了,六个轴如果只有五个可以一起动,就叫六轴五联动。
那么这个机床就该叫“五轴四联动”或是“五轴三联动”。“五轴五联动”比“五轴三、四联动”高级多了。“七轴联动”,是指机床的这七个运动轴,在加工工件时能同时协调运动,所以又叫“七轴五联动机床”。
机床轴,是指机床的自由度,几轴就代表几个自由度。比如通常的三轴就是指工作台的平面运动外加刀具的上下运动,四轴是指除了前面的三轴再加上工件的旋转或工作台的旋转等。从理论上来讲,轴数越多,机床加工的自由度越
数控机床的多轴联动是指在一台机床上的多个坐标轴(包括直线坐标和旋转坐标)上同时进行加工,而且可在计算机数控系统(CNC)的控制下同时协调运动进行。轴联动加工可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。现代数控加工正向高速
多轴联动是指几个轴同时动作,轴数越多控制越复杂,现在的数控系统能控制32轴以上。我认为简单的说法是,每个轴对应一个伺服电机,多轴联动就是这几个电机同时工作,可以合作加工复杂的多维空间。比如说船用螺旋桨的复杂曲面
多轴联动是指在一台机床上的多个坐标轴(上同时进行加工,而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行。数控系统能控制32轴以上,最高可达64轴。
什么是机床多轴联动?那代表着什么?现在最多有多少轴联动?
MD20080[n]→在通道中设置编程机床的轴名。设置完上述参数后,NCK需要重置一次。2.Axis-specificMD:MD30130→Setaxis命令端口=1。MD30240→设置轴反馈端口=1。如果两个参数为“0”,则轴为模拟轴。此时NCK再次复位
数控铣床各轴的标注:CNC是采用右手直角坐标系统。如图1所示,大姆指表示X轴 ,食指表示Y轴,中指表示Z轴,且手指头所指的方向为正方向。X、Y、Z轴向是用于标注线性移动轴;另外定义三个旋转轴,绕X轴旋转者称为A轴,绕
(1)通用MD(General):MD10000:此参数设定机床所有物理轴,如X轴。通道MD(Channel Specific):MD20000 -→设定通道名CHAN1 MD20050[n] -→设定机床所用几何轴序号,几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴 MD20060[n] -→设定
以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴,若有多根主轴,则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴,Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有主轴,则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。(2
1) 通用MD(General)MD10000:此参数设定机床所有物理轴,如X轴。通道MD(Channel Specific)MD20000 → 设定通道名CHAN1 MD20050[n] → 设定机床所用几何轴序号,几何轴为组成笛
数控车床一般有两个坐标轴,X轴和Z轴。箭头方向为正方向。数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。
机床参数设定中基本几何轴设定为:
数控铣床各轴的标注:CNC是采用右手直角坐标系统。如图1所示,大姆指表示X轴 ,食指表示Y轴,中指表示Z轴,且手指头所指的方向为正方向。X、Y、Z轴向是用于标注线性移动轴;另外定义三个旋转轴,绕X轴旋转者称为A轴,绕
在数控铣床编程中,G、X、U、M、S、T、F是常用的指令字母,它们所代表的含义如下:G:通用指令,用于控制机床的运动。例如,G00 表示快速定位,G01 表示直线插补运动,G02 表示圆弧插补运动。X:X 轴坐标,用于指定机床的
X、Y、Z轴是空间直角坐标系的三个轴。以空间一点O为原点,建立三条两两垂直的数轴;x轴,y轴,z轴,这时建立了空间直角坐标系Oxyz,其中点O叫做坐标原点,三条轴统称为坐标轴,由坐标轴确定的平面叫坐标平面。各轴之间
在铣床中,面对铣床,x轴是左右移动,y轴是前后移动,z轴是上下移动。在车床中,相对于刀架来说,x轴是前后移动,z轴是左右移动,没用y轴。
标准坐标系的规定 标准坐标系是一个直角坐标系,如图所示,按右手直角坐标系规定,右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向。根据ISO的规定,在描述数控机床的运动时,采用左手直角坐标系;其中平行于主轴
X轴 是指卡盘回转中心到刀架方向 Z轴 是指卡盘指向刀架方向 Y轴 是指垂直XZ平面的方向
数控机床的X、Y、Z轴分别指什么?
五轴联动数控机床不仅可以加工金属,也可以加工石材,木材等材料的非金属,而且可以用于加工佛像,漆器等艺术品,如高性价比五轴佛像加工中心,加工石材可以使用五轴石材雕刻机等,加工木材可以使用五轴木材雕刻机等机床,可以
中国可以生产五轴数控铣床。国内五轴立式加工中心的常见厂家起步较早:北京机电学院机床公司、沈阳机床集团与FIDIA合资、大连机床集团等。现在有很多制造商可以生产五轴立式加工中心,包括许多民营机床制造商,如新锐,海天精工和金
五轴联动机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等复杂曲面加工的唯一手段。据此有了精密加工叶轮五轴机床,五轴叶片加工中心等,它是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂
大连、沈阳、齐齐哈尔、济南、云南、上海、北京等机床厂均有名牌机床。国产有五轴联动的加工中心。近年来,国产中高档数控机床技术取得了显著的进展,数控机床产量每年递增40%左右,2006年数控金切机床产量达到8.5万多台,国产
(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
中国能生产五轴联动数控铣床,国内常见的五轴联动立式加工中心生产厂家起步较早的有:北京机电院机床公司、沈阳机床集团沈阳菲迪亚与FIDIA菲迪亚合资、大连机床集团等等。现在能够生产五轴联动立式加工中心的厂家数量众多,包括众多民
国产五轴联动数控机床排在前列的有沈阳机床、北一机床、宝鸡机床、秦川机床、齐重、武重等。1、沈阳机床 沈阳机床股份有限公司,机床知名品牌,成立于1993年,上市公司,国内生产规模较大的综合性机床制造厂和数控机床开发制造
请问哪些机床是五轴联动数控机床
数控机床中X轴Y轴Z轴是机床的三个进给轴,根据笛卡尔坐标系确定关系(跟数学上的坐标系一样的),系统上显示的机床坐标就反映了这三个轴的实际位置。Z轴:指卡盘回转中心到刀架方向,平行于主轴,刀具离开工件的方向为正。
数控机床九轴为:九轴加工中心:其中六轴联动包括x,y,z轴的移动,A,B,C轴的旋转同时运行,这称为六轴联动。另外三个轴:u,v,w这是个增量轴。就像立式铣床主轴可以在Z轴上下移动,工作台也可以在w轴上下移动。
三轴简单的讲,左右为X轴,前后为Y轴,上下为Z轴。五轴是在三轴的基础上加上任意绕xy、yz、xz旋转运动的旋转轴就是五轴
③y轴 y轴方向可根据已选定的z、x轴按右手直角笛卡尔坐标系来确定。④附加坐标轴 如果机床除有x、y、z主要坐标轴以外,还有平行于它们的坐标轴,可分别指定为U、V、W。如果还有第三组运动,则分别指定为P、Q、R。⑤
5、数控曲线磨:X、Z、C三轴常用,可磨内外凸轮曲线。6、数控曲轴磨:X、Z、C三轴外加修正轴1-2个。7、数控工具磨:X、Z、C常用三轴外加U、W、J、D共7轴,价值1200万的高精度工具磨。随着机床厂家的不同,专机
数控机床三轴如何确定?六轴名称分别是什么
多轴联动是指在一台机床上的多个坐标轴(上同时进行加工,而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行。
数控系统能控制32轴以上,最高可达64轴。
扩展资料:
多轴联动加工可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。现代数控加工正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自动化和高可靠性方向发展,而多坐标轴数控机床正体现了这一点。
多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。
数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。
参考资料:百度百科_多轴加工
百度百科_数控机床
六轴五联动数控系统主要是数控机床的操作系统支持的轴数达到六个轴,为什么是六轴五联动呢,主要是五个轴可以同时移动达到联动,另外一个是附加轴,不可以同时移动。
标准坐标系的规定 标准坐标系是一个直角坐标系,如图所示,按右手直角坐标系规定,右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向。
根据ISO的规定,在描述数控机床的运动时,采用左手直角坐标系;其中平行于主轴的坐标轴定义为Z轴,绕X、Y、Z轴的旋转坐标分别为A、B、C。
通常五轴联动是指除了X、Y、Z轴,还有一个旋转轴和一个摆动轴。旋转轴可以是A轴也可以是B或C轴,旋转轴是可以360度旋转的,摆动轴是除了旋转轴已定义后的(如A轴),剩下的两个轴当中的一个(如B或C),摆动轴只能在一定的角度内进行摆动(如正负90度)而不能360度旋转。
像卧式加工中心有的转台属于旋转轴,所以这是四轴联动,机械手不是第五轴,如果在转台上加一个摆动轴,这样才能构成五轴。绕X旋转的轴称为A轴,绕Y和Z轴旋转的轴称为B和C轴。
旋转方向按右手螺旋法则规定,四指顺着轴的旋转方向,拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转,反之为轴的反旋转,A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。
扩展资料:
1、5轴联动加工的优势:
加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。
减少夹具的使用数量。
加工中省去许多特殊刀具,从而降低了刀具成本。
在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低成本。
2、5轴联动的局限性:
相比3+2定位,其主轴刚性差。
有些情况不宜采用五轴方案,比如刀具太短,或刀柄太大,使任何倾斜角的工况下都不能避免振动。
相比3轴机床,加工精度误差大。
参考资料:
百度百科——机床坐标系
数控车床只有两个轴的,一个是X轴,一个是Z轴.你应该知道数控车床的主轴吧,主轴的延绅方向就是Z向(卡盘指向),垂直于主轴的就是X向(刀架远离卡盘的位置).这样说明白吗?
机床轴说的是受伺服控制的轴,几何轴就是机床轴在三维空间中互相运动所产生的几何轨迹的数据,应该说是几何精度。
西门子840D
通用MD(General):
MD10000:此参数设定机床所有物理轴,如X轴。
通道MD(Channel Specific):
MD20000 → 设定通道名CHAN1
MD20050[n] → 设定机床所用几何轴序号,几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴
MD20060[n] → 设定所有几何轴名
MD20070[n] → 设定对于此机床存在的轴的轴序号
MD20080[n] → 设定通道内该机床编程用的轴名
以上参数设定后,做一次NCK复位!
2) 轴相关MD(Axis-specific):
MD30130 -→设定轴指令端口=1
MD30240 -→设定轴反馈端口=1
如此二参数为“0”,则该轴为仿真轴。
此时,再一次NCK复位,这是会出现300007报警。
3) 驱动数据设定
配置驱动数据,由于驱动数据较多,对于MMC100.2必须借助“SIMODRIVE 611D START-UP TOOL”软件,而MMC103可直接在OP上进行,大致需要对以下几种参数设定:
Location:设定驱动模块的位置
Drive:设定此轴的逻辑驱动号
Active:设定是否激活此模块
配置完成并有效后,需存储一下(SAVE)-→OK
此时再做一次NCK复位。启动后显示300701报警。
这是原为灰色的FDD,MSD变为黑色,可以选电机了;
操作步骤如下:FDD-→Motor Controller-→Motor Selection-→按电机铭牌选相应电机-→OK-→OK-→Calculation
用Drive+或Drive-切换做下一轴:
MSD-→Motor Controller-→Motor Selection按电机铭牌选相应电机-→OK-→OK-→Calculation最后-→Boot File-→Save Boot File-→Save All,再做一次NCK复位。
至此,驱动配置完成,NCU(CCU)正面的SF红灯应灭掉,这时,各轴应可以运行。
最后,如果将某一轴设定为主轴,则步骤如下:
1)、先将该轴设为旋转轴:
MD30300=1
MD30310=1
MD30320=1
2)、然后,再找到轴参数,用AX+,AX-找到该轴:
MD35000=1
MD35100=XXXX
MD35110[0]
MD35110[1]
MD35130[0]
MD35130[1]
MD36200[0]
MD36200[1]
再做NCK复位
启动后,在MDA下输SXXM3,主轴即可转。
所有关键参数配置完成以后,可让轴适当运行以下,可在JOG,手轮,MDA方式下改变轴运行速度,观察轴运行状态。有时个别轴的运行状态不正常时,排除硬件故障等原因后,则需对其进行优化。
4) 参数生效模式
POWER ON (po)重新上电
NCU模块面板上的“RESET”键
NEW_CONF(cf)新配置
MMC上的软件“Activate MD”
RESET(re)复位
控制单元上的“RESET”键
IMMEDIATELY(so)
值输入以后
数据区域
5) 在机床调试中经常需要调整的参数主要有:
MD 10000:JOG速度设定
MD 10240:物理单位,“0”英制,“1”公制
MD 20070:通道中有效的机床轴号
MD 20080:通道中的通道轴名称
MD 30130:设定指输出类型,值为“1”表示有该轴,“0”为虚拟轴
MD 30240:编码器类型,“0”表示不带编码器,“1”位相对编码器,“4”为绝对编码器,主轴时,值为“1”
MD 30300:旋转轴/主轴,值为“1”时表示该轴为主轴
MD 34090:参考点偏移/绝对位移编码偏移
MD 34200:参考点模式。绝对编码器时值为“0”
MD 35000:指定主轴到机床轴,“1”为主轴
MD 36200:轴速度极限
如果你能做到六个面都能加工的话,但是它真正能联动的轴数只有四轴而已,据我所知道的,一个机床无论有多少轴多轴联动不是指机床有多少轴,而是指机床一次运动的轴数,比如我们学校有一台九轴车铣复合中心,那么可以申请专利了,你都不能在一次装夹中把一个工件的六个面都加工到位,因为你始终要有一个装夹面
联动不是简单的控制,必须满足以下条件:
1 多根轴同时动;
2 正在运动的不同轴的速度存在一个严格的数学关系。(一边运动一边计算,以最小的脉冲当量为单位实时计算和修正各轴的运动速度)
所以多轴联动比多轴运动困难很多很多。
一、区别如下:
1、结构不同
三轴立式数控加工中心是三条不同方向直线运动的轴,分别是上下、左右和前后,上下的方向是主轴,可以高速旋转;四轴立式加工中心是在三轴的基础上增加了一个旋转轴,即水平面可以360度旋转,不可以高速旋转。
2、使用范围不同
三轴加工中心加工中心使用最为广泛,三轴加工中心能进行简单的平面加工,而且一次只能加工单面,三轴加工中心可以很好的加工、铝制、木质、消失模等材质。
四轴加工中心的使用较三轴加工中心少一些,它通过旋转可以使产品实现多面的加工,大大提高了加工效率,减少了装夹次数。尤其是圆柱类零件的加工多方便。并且可以减少工件的反复装夹,提高工件的整体加工精度,利于简化工艺,提高生产效率。缩短生产时间。
二、编程方法:
1、分析零件图样
根据零件图样,通过对零件的材料、形状、尺寸和精度、表面质量、毛坯情况和热处理等要求进行分析,明确加工内容和耍求,选择合适的数控机床。
此步骤内容包括:
1)确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。
2)采用何种装夹具或何种装卡位方法。
3)确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。
4)确定加工路线,即选择对刀点、程序起点(又称加工起点,加工起点常与对刀点重合)、走刀路线、程序终点(程序终点常与程序起点重合)。
5)确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。
2、确定工艺过程
在分析零件图样的基础上,确定零件的加工工艺(如确定定位方式、选用工装夹具等)和加工路线(如确定对刀点、走刀路线等),并确定切削用量。工艺处理涉及内容较多,主要有以下几点:
1)加工方法和工艺路线的确定 按照能充分发挥数控机床功能的原则,确定合理的加工方法和工艺路线。
2)刀具、夹具的设计和选择 数控加工刀具确定时要综合考虑加工方法、切削用量、工件材料等因素,满足调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。数控加工夹具设计和选用时,应能迅速完成工件的定位和夹紧过程,以减少辅助时间。
并尽量使用组合夹具,以缩短生产准备周期。此外,所用夹具应便于安装在机床上,便于协调工件和机床坐标系的尺寸关系。
3)对刀点的选择 对刀点是程序执行的起点,选择时应以简化程序编制、容易找正、在加工过程中便于检查、减小加工误差为原则。
对刀点可以设置在被加工工件上,也可以设置在夹具或机床上。为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。
4)加工路线的确定 加工路线确定时要保证被加工零件的精度和表面粗糙度的要求;尽量缩短走刀路线,减少空走刀行程;有利于简化数值计算,减少程序段的数目和编程工作量。
5)切削用量的确定 切削用量包括切削深度、主轴转速及进给速度。切削用量的具体数值应根据数控机床使用说明书的规定、被加工工件材料、加工内容以及其它工艺要求,并结合经验数据综合考虑。
6)冷却液的确定 确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀。
由于数控加工中心上加工零件时.工序十分集中.在一次装夹下,往往需要完成粗加工、半精加工和精加工。在确定工艺过程时要周密合理地安排各工序的加工顺序,提高加工精度和生产效率。
3、数值计算
数值计算就是根据零件的几何尺寸和确定的加工路线,计算数控加工所需的输入数据。一般数控系统都具有直线插补、圆弧插补和刀具补偿功能。对形状简单的零件(如直线和圆弧组成的零件)的轮廓加工,计算几何元素的起点、终点,圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等。
对形状复杂的零件(如非圆曲线、曲面组成的零件),用直线段或圆弧段通近,由精度要求计算出节点坐标值。这种情况需要借助计算机,使用相关软件进行计算。
4、编写加工程序
在完成工艺处理和数学处理工作后,应根据所使用机床的数控系统的指令、程序段格式、工艺过程、数值计算结果以及辅助操作要求,按照数控系统规定的程序指令及格式要求,逐段编写零件加工程序。
编程前,编程人员要了解数控机床的性能、功能以及程序指令,才能编写出正确的数控加工程序。
5、程序输入
把编写好的程序,输入到数控系统中,常用的方法有以下两种:
1)在数控铣床操作面板上进行手工输入;
2)利用DNC(数据传输)功能,先把程序录入计算机,再由专用的CNC传输软件.把加工程序输入数控系统.然后再调出执行.或边传输边加工。
6、程序校验
编制好的程序,必须进行程序运行检查。加工程序一般应经过校验和试切削才能用于正式加工。可以采用空走刀、空运转画图等方式以检查机床运动轨迹与动作的正确性。
在具有图形显示功能和动态模拟功能的数控机床上或CAD/CAM软件中,用图形模拟刀具切削工件的方法进行检验更为方便。但这些方法只能检验出运动轨迹是否正确,不能检查被加工零件的加工精度。
三轴,四轴、五轴加工中心,这几种机床有何区别呢?
三轴加工中心的的作用及优点:
立式加工中心(三轴)最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展,工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。
四轴联动加工
所谓四轴联动加工 一般是加了一个旋转轴, 通常称为第四轴。一般的机床只有三轴也就是工件平台能左右( 1 轴)前后( 2 轴)主轴刀头( 3 轴)移动,用于切削工件,第四轴就是在移动的平台上加装一个可以 360 度旋转的电动分度头!这样可以自动分度打斜孔,铣斜边等等,而不用二次装夹流失精度。
四轴联动加工特点:
(1).三轴联动加工机床无法加工到的或需要装夹过长
(2).提高自由空间曲面的精度、质量和效率
(3).四轴与三轴的区别 ; 四轴区别与三轴多一个旋转轴四轴坐标的确立及
其代码的表示:
Z 轴的确定:机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为 Z 轴 X 轴的确定:与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为 X 轴,远离主轴轴线的方向为正方向。
有人说先学会三轴,再去搞四轴、五轴加工中心,这几种机床有何区别呢?
立式五轴加工中心
这类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,在图示的位置上环绕 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,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。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,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。
主轴前端是一个回转头,能自行环绕 Z 轴 360 度,成为 C 轴,回转头上还带可环绕 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。
这种设计还有一大优点:我们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。
主轴回转的立式五轴加工中心
立式加工中心的主轴重力向下,轴承高速空运转的径向受力是均等的,回转特性很好,因此可提高转速,一般高速可达 1,2000r/min 以上,实用的最高转速已达到 4,0000 转。主轴系统都配有循环冷却装置,循环冷却油带走高速回转产生的热量,通过制冷器降到合适的温度,再流回主轴系统。
X、Y、Z 三直线轴也可采用直线光栅尺反馈,双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到 40~60m/min 以上, X、 Y、 Z 轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却,同主轴系统一样,由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心,带走热量。
卧式五轴加工中心
此类加工中心的回转轴也有两种方式,一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴,再加上工作台的一个回转轴,实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活,如需要主轴立、卧转换,工作台只需分度定位,即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度, 对工件实现五面体加工, 制造成本降低, 又非常实用。 也可对工作台设置数控轴,最小分度值 0.001 度,但不作联动,成为立、卧转换的四轴加工中心,适应不同加工要求,价格非常具有竞争力。
另一种为传统的工作台回转轴,设置在床身上的工作台 A 轴一般工作范围 +20 度至 -100 度。工作台的中间也设有一个回转台 B 轴,B 轴可双向 360 度回转。 这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好,常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈,分度精度达到几秒,当然这种回转轴结构比较复杂,价格也昂贵。
目前卧式加工中心工作台可以做到大于 1.25m2,对第一种五轴设置方式没有什么影响。但是第二种五轴设置方式比较困难,因为 1.25m2 的工作台做 A 轴的回转,还要与工作台中间的 B 轴回转台联动确实勉为其难。卧式加工中心的主轴转速一般在 10,000rpm 以上,由于卧式设置的主轴在径向有自重力,轴承高速空运转时径向受力不均等,加上还要采用较大的 BT50 刀柄,一般最高可达 20,000rpm。卧式加工中心快速进给达到 30~ 60m/min 以上,主轴电机功率 22-40KW 以上,刀库容量按需要可从 40 把增加到 160 把,加工能力远远超过一般立式加工中心, 是重型机械加工的首选。
加工中心大多可设计成双工作台交换,当一个工作台在加工区内运行,另一工作台则在加工区外更换工件,为下一个工件的加工做准备,工作台交换的时间视工作台大小,从几秒到几十秒即可完成。
最新设计的加工中心考虑到结构上要适合组成模块式制造单元( FMC )和柔性生产线( FMS),模块式制造单元一般至少有两台加工中心和四个交换工作台组成, 加工中心全部并排放置,交换工作台在机床前一字形排开,交换工作台多的可以排成两行、甚至双层设计。两边各有一个工位作为上下工件的位置,其余工位上的交换工作台安装着工件等待加工,有一辆小车会按照系统指令,把装着工件的交换工作台送进加工中心,或从加工中心上取出完成加工的交换工作台,送到下一个工位或直接送到下料工位,完成整个加工操作。柔性生产线除了小车、交换工作台之外,还有统一的刀具库,一般会有几百把刀具,在系统中存入刀具的身份编码信息,再通过刀具输送系统送进加工中心, 并把用完的刀具取回, 柔性生产线往往还需要一台 FMS 的控制器来指挥运行。
立式加工中心和卧式加工中心的区别 :
明显是因为工作台做大了 ,才改成立式的,显然立式能加工更大的零件 (其实所有的立式设备都比相应的卧式设备有更大的工件尺寸容纳能力 ,这是立式设备的天生优势 .) 卧式加工中心和立式加工中心主要区别在于 : 主轴(进给轴)一个是平行于底面 一是垂直于地面立式很明显主轴是垂直地面的,卧式主轴是平行地面的,卧式就相当于镗床了,只是功能多,精度高。
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