在選擇五軸加工中心需要考慮哪些主要因素。 1 p5 S3 [) l" h" C
01 結(jié)構(gòu)決定設(shè)備性能 0 K& A# A( |4 U9 ]7 K
五軸加工中心有各種 各樣的結(jié)構(gòu),機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從基礎(chǔ)上決定了設(shè)備的性能,決定了機(jī)床的剛性、加工精度,、穩(wěn)定性、可操作性等等,。
3 H* i% @) N. W- {3 U
8 o' D# K; F, v$ f, ], r
主要應(yīng)考慮以下方面: 1)線性軸在移動時不合并疊加 2)切削回路短的設(shè)備剛性好 3)傾斜旋轉(zhuǎn)軸是否是DD馬達(dá) 4)是否為5軸聯(lián)動 5)5軸接近性
, \; |5 U' {5 J
牧野的D200Z/D800Z/a500Z系列五軸加工中心采用了“Z”型高剛性工作臺結(jié)構(gòu),,如下圖所示,工作臺無需兩端支撐,,大直徑傾斜軸承,,工件重心B在A內(nèi)。與傳統(tǒng)單支撐結(jié)構(gòu)相比,,彎曲量d極微小,,力臂L更短。
& v# q& r1 z8 m( z/ R) u9 W
; w: z- [- ~4 Y6 K$ ?. M& M
這種傾斜軸結(jié)構(gòu),,可實(shí)現(xiàn)與3軸加工中心媲美的高精度加工,。即使裝載并旋轉(zhuǎn)重工件,也可將工作臺的撓曲量控制在最小限度,,同時,,高剛性軸承及直接驅(qū)動電機(jī)還可實(shí)現(xiàn)振動較小的高精度順暢旋轉(zhuǎn)。另外還有著優(yōu)異的空間接近性,。
7 P8 m; D0 j( n
' D& K+ o& ?7 G$ a9 m2 E. y- }
傾斜軸結(jié)構(gòu)優(yōu)異的空間接近性
& D* ]# V( y0 n9 Q5 F( S# ]
02 傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度 % \5 r6 S- f6 B" \
機(jī)床的加工精度直接受到旋轉(zhuǎn)軸精度的影響,,以牧野D800Z機(jī)床來了解傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度對加工精度的實(shí)際影響,。 1°= 60′ 1′= 60″ 1°=3600″ D800Z機(jī)床B/C軸的最小分辨率為0.0001度,,也就是0.36″,定位精度為±3″,,通過下面的計(jì)算示意圖,,我們就可以知道產(chǎn)生的精度誤差。 4 _3 a3 k+ R. M% p w6 u3 r
! z! @( d+ k* l |! q. j7 Z$ ?
03 干涉防撞
( p9 |8 b; a; K- |% Z
干涉防撞是5軸加工中不可忽視的問題,,除了采用電腦端的軟件干涉檢查以外,,牧野的五軸加工中心標(biāo)配有機(jī)床在線實(shí)時仿真CSG功能,即使在手動模式也可以防止干涉,。 & r9 @- b. i' U3 E: r6 w3 }
在線實(shí)時仿真CSG功能,,在加工前可事先檢查可能的工裝錯誤或刀具長度的設(shè)置錯誤,以便將運(yùn)行中的緊急停止降低至最小限度,。運(yùn)行中基于事先校對調(diào)整的數(shù)據(jù),、以及數(shù)控控制裝置內(nèi)的坐標(biāo)、偏移值等讀取位置信息,預(yù)測干涉可能性,。一旦機(jī)床停止運(yùn)行時,,可即時顯示狀況畫面、并確認(rèn)所預(yù)測的干涉部位及軸的動作方向,。 ( G" O4 h+ W- x, C
5 U& U* B- @0 o. G' E7 _5 f& E# r
04 旋轉(zhuǎn)中心校正 3 j( P* S0 ]8 ^8 l5 y. E
因環(huán)境和溫度變化等導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)中心變化,,會影響五軸加工精度,應(yīng)能通過探頭自動進(jìn)行校正,,3軸/分度/5軸加工精度驗(yàn)證加工,,接刀誤差<±4μm。 0 k) P5 h- f3 k% |8 q
( n* R$ ^9 M* X! |. z( K& R* G, `
使用探頭自動校正5軸旋轉(zhuǎn)中心 # v( V$ T) ^9 h5 X; A' `
3軸/分度/5軸加工精度驗(yàn)證加工
5 j0 K* M* y& R3 d
05 聯(lián)動精度
6 w0 q& F7 x2 v4 }1 j* E& k8 q2 z2 w! ^, O
五軸加工中心的聯(lián)動精度是多因素結(jié)果的體現(xiàn),。以牧野D200Z為例,,列舉加工案例來提供聯(lián)動精度參照。 : ]' B) F" |1 M! ]
4 z0 v5 j/ q, p5 `$ O% R- M" k
加工設(shè)備:D200Z CAM:FFCAM 工件材料:NAK80(40HRC) 工件尺寸:140x140x35mm 型腔:清角R0.22mm,,深度20mm 加工時間:1H35min/pocket 刀具:7把6種 聯(lián)動精度:位置精度±2μm,,形狀精度±3μm
! v3 O; b; E* l8 j& O
06 工藝支持 五軸加工中心的加工工藝決定了能否最大化發(fā)揮設(shè)備的性能。比如使異形刀具,,可使得加工效率得到大幅度提升,。
' a! A: m2 w3 s# }2 @5 u
' o% R* V! ^8 l0 l5 | o; U
加工案例:效率提升6倍! 材料:YXR33(58HRC) 形狀及尺寸:如下圖,,深度30mm,,拔模角2°,清角R3mm 5 g) t! U' I2 [9 b8 B, T6 {, L
6 L* u( Z. ~( Q+ m; a
|