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　　五轴铣床加工的涵义及五轴协同机床缺点介绍

　　2017/4/18 9:15:03

1、五轴铣床加工的涵义五轴加工是六面加工技术和五轴协同加工技术的概括简称。 六面加工技术用于繁杂多面体零件在一场装卡条件下，透过增设的机床回转动轴能方便地顺利完成除加装基面博热县有平面的铣、钻、镗等加工;不但如此，所以在加工斜坡时，透过或钻孔的慢速，能使更快地接近加工表层，缩短伸出长度，有利于提高研磨能力和寿命;此外还能化解依靠直角轴体育运动无法化解的凸起表层的加工。 　　六面加工另一个特点是回转动轴只作分度功能定位，并不参与研磨轨迹控制算法体育运动。如V形策动机缸体，应用有A/B轴双摆工作台的卧式加工中心，A轴摆动可顺利完成V形斜坡和缸孔的加工，再用B轴Avold就能顺利完成曲轴轴承孔及其止推面等加工。 　　五轴协同加工技术是指一个繁杂形状的表层须要用5个独立轴共同展开数控控制算法体育运动才能赢得大明光滑肢节的加工技术。虽然从理论上讲任何繁杂表层都可用X、Y、Z两轴座标来表述，但实际加工并不是一个点，而是有一定尺寸的实体，为了防止对空间扭球面加工时出现与加工翼瓣的干预和确保球面各点的研磨条件的一致性，须要调整轴线与球面法矢间在2D方向上的夹角。五轴协同与两轴协同相比能加工误差与表层温度梯度减少至1/3~1/6。 　　五轴协同加工的轴数是指加工同一表层时所需独立体育运动的轴的数量，而非指本数控拥有的可控制轴的数量。例如龙门铣床为确保横梁升降的平行性，须要左右两根驱轴W1、W2并行体育运动，也就是以W1为轮齿，而使W2轴与之保持并行。因此，它们只能作为1根独立体育运动轴。另外如果繁杂雕塑表层具有慢速体特征的话，不须要Y轴体育运动，能在数控车床或车削中心上实现，其最多协同轴数大多为四个独立轴。2、五轴联机床的缺点所谓五轴加工这里是指在一台机床上至少有五个座标轴(三个直角座标和两个转动座标)，所以可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调体育运动展开加工。这样的五轴协同数控加工与一般的两轴协同数控加工相比，主要有以下缺点：　缺点一 　　能加工一般两轴数控机床所无法加工或极难一场装夹顺利完成加工的连续、光滑的民主自由球面。 　　如航空策动机和汽轮机的根部，舰艇用的螺旋形推进器，和许许多多具有特殊球面和繁杂混炼、滚轮的壳体和模具等，deployment普通两轴数控机床加工，由于其相对于钻孔的位姿角在加工操作过程中无法变，加工某些繁杂民主自由球面时，就有可能将产生干预或欠加工(即加工不到)。而用五轴协同的机床加工时，则由于/钻孔的位姿角在加工操作过程中即时可调整，就能防止钻孔的干预并能一场装夹顺利完成全数加工;缺点二能提高空间民主自由球面的加工精度、产品质量和工作效率。 　　例如，两轴机床加工繁杂球面时，多选用护耳车床，护耳车床是以波皮夫成型，研磨工作效率低，所以/钻滚轮姿角在加工操作过程中无法调，一般就极难确保用护耳车床上的最差研磨点(即护耳上线速度最高点)展开研磨，所以有可能将出现研磨点落在护耳刀上线速度等于零的转动中心线上的情况，如图1中右图的刀位a处。这时不但研磨工作效率极低，加工表层产品质量严重恶化，所以往往须要选用手动修补，因此也就可能将丧失精度。如选用五轴机床加工，由于/钻滚轮姿角即时可调，则不但能防止这种情况的发生，所以还能时时充分利用的最差研磨点来展开研磨，或用线接触成型的螺旋形立车床来代替波皮夫成型的护耳车床，甚至还能透过进一步强化/钻孔的位姿角来展开铣床，从而赢得更高的研磨速度、研磨线宽，即赢得更高的研磨工作效率和更快的加工表层产品质量，图3右图便是以维持不变位姿角和以强化位姿角铣床相同民主自由球面的效果比较的一例。不难看出选用维持不变位姿角(Sturz法)铣床根部的表层温度梯度要比选用强化位姿角(P铣床法—Starrag公司的专利)铣床根部的表层温度梯度低一级，而所用的时间，前者还比後者多30%～130%; 表层产品质量等级平均Ra值 N8 1.6-3.2μm N7 0.8-1.6μm N6 0.4-0.8μm N5 0.2-0.4μm缺点三符合于钻孔一场装夹便可顺利完成全数或大部分加工的机床产业发展方向 　　因为随着科技的产业发展和人们物质生活水平的提高，人们对产品的操控性、产品质量明确要求也更高，形式更多样化和个性化。为了进一步提高产品的操控性和产品质量，充分满足使用者的多方明确要求，如节能、省材、轻便、美观、舒适等，现代产品，不但是航空、航天产品和运载工具(如汽车、船、舰等)，所以也包括精密仪器、仪表，医疗、体育运动器械，和家用、办公用的电器和儿童玩具等产品的零件，都愈来愈多地选用由整体材料镂铣而成，所以其上还包含有许多各种各样的繁杂球面和斜孔、斜坡等。这些零件，deployment传统机床或两轴数控机床来加工，必须用多台机床，经过多次功能定位加装才能顺利完成。这样不但设备投资大，占用制造面积多，制造加工周期长，所以精度、产品质量还难于确保。为了化解这些问题，就要产业发展能集中工序展开高精、高效和复合加工的机床，以期能实现钻孔一场装夹便可顺利完成全数或大部分加工。这已成为当今机床产业发展的大趋势，而配备上高速加工能力的五轴机床，完全符合这一产业发展明确要求的趋势，所以还可能将是最差的方案选择。因为它不但具有现代制造加工设备所明确要求具有的主要功能，所以一台五轴机床的工效约相当于两台两轴加工机床，甚至能省去更多机床。缺点四模具加工的优势 　　在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来顺利完成钻孔的铣床加工。随着模具制造技术的不断产业发展，立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用护耳车床来加工，护耳车床在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴协同机床加工技术加工模具，能克服上述不足。

由于使用五轴协同机床，使得钻孔的装夹变得容易(图1)。加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本，防止了多次装夹，提高模具加工精度。选用五轴技术加工模具能减少夹具的使用数量。另外，由于五轴协同机床可在加工中省去许多特殊，所以降低了成本。五轴协同机床在加工中能增加的有效研磨刃长度，减小研磨力(图2)，提高使用寿命，降低成本。选用五轴协同机床加工模具能很快的顺利完成模具加工，交货快，更快的确保模具的加工产品质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。

　　审核(王静)

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