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假五軸是依靠后處理技術(shù),將機(jī)床第四軸和第五軸中心位置關(guān)系表明,來補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)軸對(duì)直線軸坐標(biāo)的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點(diǎn),更是包含了X、Y、Z軸上必要的補(bǔ)償。這樣處理的結(jié)果不僅會(huì)導(dǎo)致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同時(shí)由于每臺(tái)機(jī)床的回轉(zhuǎn)參數(shù)不同,都要有對(duì)應(yīng)的后處理文件,對(duì)于生產(chǎn)也會(huì)造成極大的不便。
大家都知道是由于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的變化導(dǎo)致了直線軸坐標(biāo)的偏移。那么分析旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心就顯得尤為重要。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)機(jī)床,C軸也就是第5軸的控制點(diǎn)通常在機(jī)床工作臺(tái)面的回轉(zhuǎn)中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點(diǎn)作為控制點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)五軸控制,需要知道第5軸控制點(diǎn)與第四軸控制點(diǎn)之間的關(guān)系。即初始狀態(tài)(機(jī)床A、C軸0位置),第四軸控制點(diǎn)為原點(diǎn)的第四軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,第五軸控制點(diǎn)的位置向量[U,V,W]。同時(shí)還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床,舉例如下圖所示。
過去五軸加工中心多為德國、美國、日本、意大利制造,令人欣喜的是今年 3 月在上海舉行的 “中國數(shù)控機(jī)床展覽會(huì) ”上,展出了多臺(tái)國內(nèi)生產(chǎn)的五軸加工中心。如濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司展出的龍門五軸聯(lián)動(dòng)加工中心, 工作臺(tái)長 6m,寬 2m,采用立式主軸回轉(zhuǎn), A 軸轉(zhuǎn)角 ±100 度,C 軸轉(zhuǎn)角 ±200度,這個(gè)龐然大物吸引了許多參觀者,它標(biāo)志著中國數(shù)控機(jī)床工業(yè)達(dá)到了先進(jìn)水平。上海第三機(jī)床廠、第四機(jī)床廠制造的立臥加工中心,工作臺(tái) 630mm2,采用高速內(nèi)冷電主軸,主軸可立、臥轉(zhuǎn)換,工作臺(tái)可以 360 度等分,類似于上述簡單配置為立、臥轉(zhuǎn)換的三軸加工中心,可對(duì)工件實(shí)現(xiàn)五面體加工,盡管還沒有配置五軸,也非常實(shí)用。
曲面零件五軸加工技術(shù)已隨著技術(shù)的完善而不斷升級(jí)發(fā)展,現(xiàn)今經(jīng)??梢栽诟鞯丶庸すS看到的曲面零件五軸加工產(chǎn)品。一般來說零件五軸加工具體的實(shí)施過程都是參照分析曲面形狀、分析尺寸特點(diǎn)、確定加工方案這三步進(jìn)行。
軟件設(shè)計(jì)
據(jù)五軸加工廠家介紹諸如葉輪葉片加工與其他的同類加工有所類似,雖然加工難度大但萬變不離其宗,若能在軟件設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化則可以大幅提高加工的水平,將制作模組優(yōu)化之后首先解決了加工偏差的問題,即便是苛刻背景下的應(yīng)用也不會(huì)有過大的出入。
從耐高溫刀具加工入手
目前葉輪葉片加工的障礙包括了刀具不能滿足要求以及對(duì)原材料的苛求,所以五軸加工廠家建議從耐高溫方面解決加工難題,選擇一些超高品質(zhì)刀具保障其加工工藝的現(xiàn)代化,之后再對(duì)刀具的夾緊系統(tǒng)進(jìn)行改造,質(zhì)量與價(jià)格可靠的五軸加工廠家稱,這與刀具加工工藝相輔相成,二者配合得當(dāng)則會(huì)使葉輪葉片加工滿足要求。
五軸加工中心的伺服系統(tǒng)會(huì)直接影響到加工操作時(shí)的精度表現(xiàn),數(shù)控設(shè)備的精度包括了位置精度及重復(fù)定位精度等,只有伺服系統(tǒng)及各相關(guān)的檢測(cè)系統(tǒng)綜合反應(yīng)能力好才能讓精度表現(xiàn)好,不會(huì)在定位精度上出現(xiàn)差距并能讓五軸加工中心能不受到系統(tǒng)的干擾。
鉸孔后孔的中心線不直 產(chǎn)生原因:五軸加工中心加工孔時(shí)出現(xiàn),中心線不直可能的原因可能有:鉆孔加工時(shí)孔斜,特別是孔徑較小時(shí), 由于鉸刀剛性較差,不能糾正原有的彎曲度、鉸刀主偏角過大、導(dǎo)向不良,使鉸刀在鉸削中易偏離方向、切削部分倒錐過大、鉸刀斷續(xù)在孔中部間隙處位移等原因。 解決措施:增加擴(kuò)孔或鏜孔工序校正孔、減小主偏角、調(diào)整合適的鉸刀、調(diào)換有導(dǎo)向部分或加長切削部分的鉸刀、注意正確操作。
五軸加工廠家認(rèn)為五軸加工的主要特點(diǎn)就是機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜且有些困難、難度較大,編程相對(duì)復(fù)雜并且對(duì)控制系統(tǒng)的要求頗高。所以正是因?yàn)檫@幾種特點(diǎn),促使五軸加工廠家所生產(chǎn)出來的五軸加工中心在工作的時(shí)候,能夠保證更加靈敏更加精準(zhǔn)。