在選擇五軸加工中心需要考慮哪些主要因素,。 ' {% z/ b6 ~5 k& \% Y
01 結(jié)構(gòu)決定設備性能
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五軸加工中心有各種 各樣的結(jié)構(gòu),機床的結(jié)構(gòu)設計從基礎上決定了設備的性能,,決定了機床的剛性,、加工精度、穩(wěn)定性,、可操作性等等,。
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主要應考慮以下方面: 1)線性軸在移動時不合并疊加 2)切削回路短的設備剛性好 3)傾斜旋轉(zhuǎn)軸是否是DD馬達 4)是否為5軸聯(lián)動 5)5軸接近性
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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,。 5 X7 s" C/ P+ Y; A
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這種傾斜軸結(jié)構(gòu),,可實現(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)動電機還可實現(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,。 " }2 s* k7 x W' ^
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傾斜軸結(jié)構(gòu)優(yōu)異的空間接近性 2 Y# x+ s+ S7 [4 M- I& p
02 傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度 # ~& X! m# \3 \7 R
機床的加工精度直接受到旋轉(zhuǎn)軸精度的影響,,以牧野D800Z機床來了解傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度對加工精度的實際影響。 1°= 60′ 1′= 60″ 1°=3600″ D800Z機床B/C軸的最小分辨率為0.0001度,,也就是0.36″,,定位精度為±3″,通過下面的計算示意圖,,我們就可以知道產(chǎn)生的精度誤差,。 ' i' s+ X" m6 n) d9 D' @- L
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03 干涉防撞 ' t* g1 D* o2 E. I7 S* h. ]" _
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配有機床在線實時仿真CSG功能,,即使在手動模式也可以防止干涉。
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在線實時仿真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置錯誤,,以便將運行中的緊急停止降低至最小限度。運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,、偏移值等讀取位置信息,預測干涉可能性,。一旦機床停止運行時,,可即時顯示狀況畫面、并確認所預測的干涉部位及軸的動作方向,。
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04 旋轉(zhuǎn)中心校正
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因環(huán)境和溫度變化等導致的旋轉(zhuǎn)中心變化,,會影響五軸加工精度,應能通過探頭自動進行校正,,3軸/分度/5軸加工精度驗證加工,,接刀誤差<±4μm。
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使用探頭自動校正5軸旋轉(zhuǎn)中心
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3軸/分度/5軸加工精度驗證加工 9 F, l s. {, d2 I) V0 X
05 聯(lián)動精度 ; n3 ~3 Q+ y! P+ L/ @* i3 B
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,。
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加工設備: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
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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。
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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
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