国内外五轴联动数控机床研究发展现状
时间:2017-01-07 12:19 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 五轴联动数控机床 数控机床是科学技术的载体，它集计算机技术，网络技术，自动控制技术，自动检测技术和精密制造技术于一体，是各种精密机械部件，数控系统，伺服系统，可编程控制器等其他系统的几何。我们将可以同时参与查补的数控轴移动成为联动。联动轴数的多少通常用来衡量数控机床对曲面加工的能力。五轴联动数控机床适合多面体和带曲面的零件加工。高档的五轴联动数控一般由三个直线（X,Y,Z）轴和绕三个直线旋转的坐标轴(对应A,B,C)中的两个回转轴构成。五轴联动数控机床的结构有很多种。但按旋转轴的分布可以归于3种基本形式：双轴摆动铣头，双轴转台和单轴摆动铣头+单轴单轴转台等。这样五轴联动形式布局可分为三种：直线轴+双轴摆动铣头联动，三个直线轴+双轴转台联动和三个直线轴+单轴摆动铣头+单轴转台联动。5061 （1） 双轴摆动铣头 在轴前端是一个回转头，能环绕Z轴旋转，成为C轴，回转头上还有带可定义环绕X轴旋转的A轴或环绕Y轴旋转的B轴，旋转范围可达正负100°。这种结构类型就是两个回转轴都作用于刀具上，这种结构方式的特点是主轴加工非常灵活，工作太也可以设计得非常大，科技庞大的机身，巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。 （2） 双轴转台 可以定义一个摆动转台绕X轴或Y轴旋转的分别为A轴或B轴。回转倾斜的工作范围视产品而定。摆动转台中间还设有一个回转台，它是环绕Z轴旋转，可以定义为C轴。C轴可以是360°回转。这样通过A轴（或B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被主轴加工。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（或B轴）和C轴与XYZ三直线轴实现联动，就可以加工出复杂的空间曲面。这种结构形式是两个回转轴都作用于工件上，其优点是主轴的结构比较简单，主轴刚度非常好，是机床实现高精度及高稳定性，且制造成本比较低。 （3） 单轴摆动铣头和单轴转台 在主轴端带有可定义环绕X轴旋转的A轴或环绕Y轴旋转的B轴，旋转的范围一般可待正负100°以上。而在工作台上还带有一个可以环绕Z轴360°旋转的转台，可以定义为C轴。这中结构形式是一个回转轴作用于刀具上，而另一个作用于工件上。其优点是就是主轴加工比较灵活，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余五个面都可以被主轴加工。这样又可以把工件细分成任意角度，可以加工出倾斜面，倾斜孔等。这种结构比较适用对模具高精度曲面加工。 五轴联动数控机床国外研究现状 当前国外五轴联动数控机床以欧美、日本为代表，这些国家的五轴联动数控机床代表了当今五轴联动数控机床发展的最高水平。目前国外著名机床厂五轴联动数控机床技术发展重点可归结为：高速、高精度、环保、智能、复合化。力矩电机在国外作为回转坐标驱动装置的广泛使用，使得国外机床进给机构实现了高速、低损耗、高精度、高效率的目标 。 最近为了避免叉式主轴头在主轴发生微小偏摆时，c轴必须转动很大角度的情况，德国Zimmermann公司设计出了一种M3ABC性主轴头，这种主轴头增加了一个弧形导轨，因而多了一个坐标。所以，它是一种具有三个回转坐标头，除有约正负40°的偏摆角限制外，还有其它位置限制。这种铣头将迄今为止各种结构方案的所有优点都结合在一起了。具体优点如下：刚性非常好、结构紧凑；有A、B、C三个坐标；偏转范围大；C轴转动不受限制。这种设计使得五轴联动数控机床在加工时精度更高。 (责任编辑：qin) |