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而在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上,機(jī)床制造商始終堅(jiān)持不懈地致力于開(kāi)發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式,以滿(mǎn)足各種要求。綜合目前市場(chǎng)上各類(lèi)五軸機(jī)床,雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)形式多種多樣,但是主要有以下幾種形式:
1. 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)直接控制刀具軸線的方向(雙擺頭形式)。
2. 兩個(gè)坐標(biāo)軸在刀具頂端,但是旋轉(zhuǎn)軸不與直線軸垂直(俯垂型擺頭式)。
3. 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)直接控制空間的旋轉(zhuǎn)(雙轉(zhuǎn)臺(tái)形式)。
4. 兩個(gè)坐標(biāo)軸在工作臺(tái)上,但是旋轉(zhuǎn)軸不與直線軸垂直(俯垂型工作臺(tái)式)。
5. 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)一個(gè)作用在刀具上,一個(gè)作用在工件上(一擺一轉(zhuǎn)形式)。
五軸,指x、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。相對(duì)于常見(jiàn)的三軸(x、y、z三個(gè)自由度)加工而言,五軸加工是指加工幾何形狀比較復(fù)雜的零件時(shí),需要加工刀具能夠在五個(gè)自由度上進(jìn)行定位和連接。
再者假五軸其生成程序無(wú)法改動(dòng),實(shí)現(xiàn)手工五軸編程基本沒(méi)有可能。同時(shí)因?yàn)闆](méi)有RTCP功能,其衍生的眾多五軸高等級(jí)功能都無(wú)法使用,比如五軸刀補(bǔ)功能等。其實(shí)對(duì)于五軸機(jī)床來(lái)說(shuō),它只是我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)加工結(jié)果的工具,并無(wú)真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什么方式加工,相對(duì)而言,真五軸機(jī)床性?xún)r(jià)比更高。
同樣一個(gè)零件,機(jī)床換了或者刀具換了,都必須重新進(jìn)行CAM編程和后處理。并且假五軸機(jī)床在裝夾工件時(shí)需要保證工件在其工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心位置,對(duì)操作者來(lái)說(shuō),這意味著需要大量的裝夾找正時(shí)間,且精度得不到保證。即使是做分度加工,假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)系,只需要一次對(duì)刀,就可以完成加工。
說(shuō)起五軸機(jī)床的特點(diǎn),就要和傳統(tǒng)的三軸設(shè)備來(lái)比較。生產(chǎn)中三軸加工設(shè)備比較常見(jiàn),有立式、臥式及龍門(mén)等幾種形式。常見(jiàn)的加工方法有立銑刀端刃加工、側(cè)刃加工。球頭刀的仿形加工等等。
真正的五軸加工中心并不是在三軸加工中心的基礎(chǔ)上,添加2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。這種3 2軸的加工中心可以滿(mǎn)足普通加工中心無(wú)法完成的加工操作,因此這不是真正的五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)。
真正的五軸加工中心具備刀點(diǎn)跟隨功能,可以在不改變?nèi)魏螀?shù)的情況下,確保刀具的切削點(diǎn)和零件表面接觸,避免造成切削陷坑。整個(gè)路徑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可對(duì)刀具方向進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)進(jìn)行刀具直線運(yùn)動(dòng)。這樣,在整個(gè)路徑上都可保持切削狀態(tài)。
據(jù)悉五軸加工廠家的工業(yè)優(yōu)化后可以使五軸加工在彈指間完成,各種組件加工和邊緣化加工實(shí)現(xiàn)速成,在五軸加工廠家的加工策略當(dāng)中盡量將加工集中化,尤其對(duì)于邊緣化加工的改造工作堪稱(chēng)完i美,所以也使得加工后的部件滿(mǎn)足了特殊應(yīng)用,五軸加工廠家稱(chēng)只有滿(mǎn)足全方面性的要求才能夠保障加工的精度。