《數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實(shí)踐暑期研討會》詳解
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五軸聯(lián)動加工中心具有效率高、精度高的特點(diǎn),加工項(xiàng)目可以一次裝夾完成。如果配備五軸聯(lián)動的數(shù)控銑削服務(wù)系統(tǒng),還可以進(jìn)行復(fù)雜空間曲面的高精度加工,更適合汽車零部件和飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的加工。這種機(jī)床用于加工復(fù)雜曲面,堪稱“機(jī)床制造之冠”,在航空、航天、核電、高精度醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。由于五軸數(shù)控機(jī)床有著如此重要的作用,人們現(xiàn)在對它越來越重視,但是很多人對五軸數(shù)控機(jī)床并沒有很好的了解,這就會產(chǎn)生很多疑問,其中常見的一個問題就是:五軸數(shù)控為什么是五軸聯(lián)動而不是六軸聯(lián)動? 為什么會困惑? 首先我完全可以理解這個問題,因?yàn)樵诤芏嗳说男哪恐校粋€三維的物體可以有六個自由度,這個坐標(biāo)系是右手坐標(biāo)系,六個自由度是:沿X、Y、Z三軸的線性自由度;以及繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度,正旋轉(zhuǎn)方向滿足右手螺旋法則,由于這個概念的影響,很可能被直觀地誤認(rèn)為“要實(shí)現(xiàn)空間任意方向的加工,機(jī)床必須有6個自由度或6個軸”。但空間物體有六個自由度的事實(shí),并不意味著一臺能在任何角度加工的機(jī)床都必須包含六個軸。這才是重點(diǎn)。 傳統(tǒng)三軸機(jī)床加工含有復(fù)雜表面或四面有孔的工件時,需要所用夾具使刀具與工件四面接觸,需要進(jìn)行許多工藝改變。五軸加工中心:實(shí)踐證明合理切削用量的挑選與數(shù)控機(jī)床、刀具、工件及工藝等多種因素有關(guān)。中國臺灣新虎將五軸加工中心配套的MST刀具
目前臥式加工中心工作臺可以做到大于 1.25m2,對種五軸設(shè)置方式?jīng)]有什么影響。但是第二種五軸設(shè)置方式比較困難,因?yàn)?1.25m2 的工作臺做 A 軸的回轉(zhuǎn),還要與工作臺中間的 B 軸回轉(zhuǎn)臺聯(lián)動確實(shí)勉為其難。臥式加工中心的主軸轉(zhuǎn)速一般在 10,000rpm 以上,由于臥式設(shè)置的主軸在徑向有自重力,軸承高速空運(yùn)轉(zhuǎn)時徑向受力不均等,加上還要采用較大的 BT50 刀柄,一般很高可達(dá) 20,000rpm。臥式加工中心快速進(jìn)給達(dá)到 30~ 60m/min 以上,主軸電機(jī)功率 22-40KW 以上,刀庫容量按需要可從 40 把增加到 160 把,加工能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般立式加工中心, 是重型機(jī)械加工的。線規(guī)五軸加工中心和三軸加工中心區(qū)別五軸加工中心縮短了上下料的輔助時間,降低了多序加工時的設(shè)備采購成本和工裝夾具的使用成本。
關(guān)于雙立柱加工中心的銑削工藝,是利用旋壓刀具通過將刀具推進(jìn)到一個或多個工件中來去除工件材料的加工過程。這種切割過程可以在不同的方向上進(jìn)行,就像車床一樣,以箱體方式為基礎(chǔ)。除了車削外,銑削還涵蓋各種操作,范圍很廣,從單個微小零件到重型和大型銑削操作任務(wù)。因此,銑削方法的研究和開發(fā)在工業(yè)界非常受歡迎,因?yàn)樗哂猩a(chǎn)和有效地渲染復(fù)雜零件的特性,而傳統(tǒng)車床相對難以實(shí)現(xiàn)。懷著這樣的期待,后續(xù)的發(fā)展和機(jī)器中心的想法也由此逐漸形成。是4+1結(jié)構(gòu),它正在建造一臺 4+1 軸機(jī)器,以多一個附加軸作為基礎(chǔ)部件,為操作員在現(xiàn)有的四軸基礎(chǔ)上再提供一個附加軸。3+2軸結(jié)構(gòu),是一種三軸機(jī)床,增加了一個兩軸擺床,提供了額外的移動能力。一些制造商可能會在加工中心添加立柱,不但可以增加一根軸的移動性,還可以提供更好的抗振性。雙柱加 5 軸功能是解決加工振動問題同時提高精度的非常實(shí)用的解決方案之一。CNC雙立柱加工中心是一種精密的金屬加工機(jī)床,可以同時處理多種加工任務(wù)。
轉(zhuǎn)臺加擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機(jī)床:由于轉(zhuǎn)臺可以是A軸、B軸或C軸,擺頭也是一樣,可以分別是A軸、B軸或C軸,所以轉(zhuǎn)臺加上擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機(jī)床可以有各種不同的組合,以適應(yīng)不同的加工對象。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸加工非常靈活,工作臺也可以設(shè)計(jì)得非常大??蜋C(jī)龐大的機(jī)身、巨大的發(fā)動機(jī)殼部可以在這類加工中心上加工。這種設(shè)計(jì)還有一大優(yōu)點(diǎn):在使用球面銑刀加工曲面時,當(dāng)?shù)毒咧行腻X垂直于加工面時,由于球面銑刀的頂點(diǎn)線速度為零,頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會很差,采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì),令主軸相對工件轉(zhuǎn)過一個角度,使球面銑刀避開頂點(diǎn)切削,保證有一定的線速度,可提高表面加工質(zhì)量。這種結(jié)構(gòu)非常適合模具高精度曲面加工,同時也是工作臺回轉(zhuǎn)式加工中心難以做到的。為了達(dá)到回轉(zhuǎn)的高精度,回轉(zhuǎn)軸還配置了圓光柵尺反饋,分度桔度都在幾秒以內(nèi),當(dāng)然這類主軸的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,制造成本也較高。五軸加工中心:五軸聯(lián)動機(jī)床的使用,讓工件的裝夾變得容易。
五軸榫卯加工中心的特點(diǎn):五軸榫卯機(jī)是一款自動化加工設(shè)備,可以完成多種榫卯結(jié)構(gòu)的加工。利用電腦軟件和數(shù)據(jù)庫,模塊化設(shè)計(jì)加工,操作工人只需要選中榫卯結(jié)構(gòu)樣式加尺寸,四把刀360°圍著五個面加工,設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)全程自動化的銷售制作。操作簡單,普通工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)就可以上崗操作,數(shù)控榫卯機(jī)可以24小時不停加工,節(jié)省了人工成本,提高加工效率。相比于傳統(tǒng)的開榫機(jī),福運(yùn)來數(shù)控五軸開榫卯加工中心不但能提高銷售效率、加工精度,還適合對異形榫卯及復(fù)雜榫件的加工,不再針對單一榫件的加工,這樣就減少了資金的投入。目前市場上的數(shù)控開榫機(jī)種類繁多,樣式也千變?nèi)f化,針對不同的榫卯結(jié)構(gòu)也有不同開榫機(jī)。 就榫卯加工工藝而言,福運(yùn)來數(shù)控五軸榫卯加工中心無疑是好的選擇,它能滿足多種榫卯加工的需求。隨著人工成本的增加和工藝要求的提升,越來越多的實(shí)木家具廠使用數(shù)控開榫機(jī)進(jìn)行銷售。不但可以減少人工的投入,提高工作效率,木料的利用率也得以提升。五軸加工中心:點(diǎn)接觸式加工是指加工過程中以點(diǎn)接觸成型的加工方式。線規(guī)五軸加工中心和三軸加工中心區(qū)別
五軸聯(lián)動機(jī)床有立式、臥式和搖籃式二軸NC工作臺,NC工作臺NC分度頭,NC工作臺90軸等類型。中國臺灣新虎將五軸加工中心配套的MST刀具
五軸體加工中心是由一臺臥式加工中心和一臺立式加工中心組合而成,它們共同使用一套工作平面運(yùn)動系統(tǒng),各自的主軸箱運(yùn)動系統(tǒng)和各自的刀庫系統(tǒng),兩立柱分別于各自的對面相對而設(shè)置,平面運(yùn)動上方設(shè)置有回轉(zhuǎn)分度工作臺,可實(shí)現(xiàn)等分四面或多側(cè)面的加工,也可設(shè)置一直驅(qū)回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)臺,實(shí)現(xiàn)對有些零件的車削復(fù)合加工。五面體加工中心的使用方法:按照加工工藝,根據(jù)兌水比例進(jìn)行稀釋。對于重負(fù)荷、極壓場合,建議原液使用或高濃度使用。定期檢測濃度,當(dāng)切削液的耗損量達(dá)到切削液總量的1/2—1/3時,要及時補(bǔ)加原液或適當(dāng)濃度的新鮮工作液??刹捎靡缌鞣?、高壓法、噴霧法等各種自動供液法及手動供液法。應(yīng)按照正確的配液流程來配液。中國臺灣新虎將五軸加工中心配套的MST刀具
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