四轴加工中心

    五轴加工中心在生产中的应用

    来源:米乐6m    发布时间:2023-12-13 06:49:12

    近年来,随着数控技术持续不断的发展,数控设备也随之发展。数控设备由过去的简单数控铣床,发展到现在

  近年来,随着数控技术持续不断的发展,数控设备也随之发展。数控设备由过去的简单数控铣床,发展到现在的五轴加工中心。五轴加工中心的诞生,大幅度的降低了加工难度、加工成本,缩短了加工周期。

  在一些零件中,由于结构的特殊性,如图4所示,在铣加工上弧面时,若采用以往的三轴加工中心加工,由于结构上的限制,弧面上方的六方阻挡了行刀轨迹,无法加工,只能采用钳工修磨的加工方法,由于加工余量大,钳工打磨十分艰难,且表面光度非常差。特别在批量较大时,对操作者的技术和耐力是极大的考验。

  若采用五轴加工,经过控制X、Y、Z三个直线运动,在配合上A、C或B、C轴的旋转,五轴联动,来控制刀轴,可以将上方的六方成功的避开。这样的纯机械加工与手工打磨相比,不但尺寸精度有了保证,而且表面的质量也得到了非常大的提高。

  五轴加工非常适用于复杂曲面如汽车型面、叶轮、螺旋桨等零件的加工。五轴加工有降低加工难度、加工成本,提高精度、表面上的质量等诸多优点。虽然我国五轴数控加工技术起步晚,与发达国家的还有很大差距,但随着先进设备的引进,复杂零件的加工探索,我们正不断总结经验,逐步缩小这种差距。

  [1]罗学科,张超英.数控编程与操作实训[M].北京:化学工业出版社,2000

  [2]邓贞平. UG NX 5数控加工技术及实战[M].北京:机械工业出版社,2008

  五轴加工,一次装夹能够实现多个面的加工。这样就能够大大减少基准转换,从而避免定位基准转换引起的误差。

  在图1中工件A面与外形B面与端面C成一角度b,在以往数控铣床及三轴加工中心中,没办法实现该工件的一次加工,要分步装夹加工,且尺寸a为空间点到B面的尺寸,如分步加工,该尺寸在找正时十分艰难,不易保证。

  在五轴加工中,一次装夹零件,使用T1铣刀将工件的A面加工完成,换用T2铣刀,通过A轴或B轴的旋转使刀轴与C面垂直与B面平行,加工B面和C面。这样一来。既避免了重复定位引起的误差,又可以非常准确的保证尺寸a,还降低了找正的难度,方便了加工。

  在现代模具及形状复杂型面的加工中,广泛使用球头铣刀来加工。尤其是在高速铣削中球头铣刀在零件的加工中好处很明显。但是,若使用以往的三轴立式加工中心的线(a)所示,其底面的线,这样地面的光洁度较差。

  随着数控技术的发展,五轴加工正得到愈来愈普遍的应用。非常适合于汽车零部件,飞机结构件及成型模具的制造。五轴加工使原本复杂的零件加工容易了许多,且缩短了加工周期,提高了表面的加工质量。

  五轴加工通过X、Y、Z三个直线轴运动,再配以A、B、C三个回转轴运动,具有三轴立式加工中心和卧式加工中心的所有功能。在五轴加工中心中工件一次装夹后能完成除安装面外,所有侧面和顶面等五面的加工。

  如果采用五轴加工,可是使刀轴与型面法线成一定角度,能够尽可能的防止球刀的底面与型面切削,是球刀的球头侧面与工件接触,如图2(b)所示,以一定的线速度切削,从而提到零件表面的光度。

  在加工斜面时,若采用三轴立式加工中心,如图3(a)所示,刀具与工件接触为点接触。若采用五轴加工通过旋转轴旋转可是使刀轴与斜面平行,如图3(b)使刀具的侧刃与工件接触,由原来的点接触改为线接触,来提升工件表面光度。