五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用與價(jià)值

國(guó)際金屬加工網(wǎng)

一、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值

裝備制造業(yè)是一國(guó)工業(yè)之基石配昼，它為新技術(shù)菊舅、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要的手段，是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)如癌。即使是發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家舆滞，也無(wú)不高度重視。近年來(lái)顿墨，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需要服讯，對(duì)高檔的數(shù)控機(jī)床提出了急迫的大量需求。機(jī)床是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的象征稼孤。而代表機(jī)床制造業(yè)最高境界的是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)授灵，從某種意義上說(shuō)，反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平狀況扇述。長(zhǎng)期以來(lái)藏亲，以美國(guó)為首的西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，一直把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)作為重要的戰(zhàn)略物資匪煌，實(shí)行出口許可證制度责蝠。特別是冷戰(zhàn)時(shí)期，對(duì)中國(guó)虐杯、前蘇聯(lián)等社會(huì)主義陣營(yíng)實(shí)行封鎖禁運(yùn)玛歌。愛(ài)好軍事的朋友可能知道著名的“東芝事件”：上世紀(jì)末，日本東芝公司賣(mài)給前蘇聯(lián)幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床擎椰，結(jié)果讓前蘇聯(lián)用于制造潛艇的推進(jìn)螺旋槳支子，上了幾個(gè)檔次，使美國(guó)間蝶船的聲納監(jiān)聽(tīng)不到潛艇的聲音了达舒，所以美國(guó)以東芝公司違反了戰(zhàn)略物資禁運(yùn)政策值朋，要懲處東芝公司。由此可見(jiàn)巩搏，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)一個(gè)國(guó)家的航空昨登、航天趾代、軍事、科研丰辣、精密器械撒强、高精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè)，有著舉足輕重的影響力滥港。

現(xiàn)在鸠头，大家普遍認(rèn)為，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)是解決葉輪换蛔、葉片诱价、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子孽强、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子涧俐、大型柴油機(jī)曲軸等等加工的唯一手段。所以氮妆，每當(dāng)人們?cè)谠O(shè)計(jì)偶村、研制復(fù)雜曲面遇到無(wú)法解決的難題時(shí)，往往轉(zhuǎn)向求助五軸數(shù)控系統(tǒng)匹溪。由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)價(jià)格十分昂貴吏恃，加之NC程序制作較難，使五軸系統(tǒng)難以“平民”化應(yīng)用账何。但近年來(lái)代虾，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng)取得了突破性發(fā)展激蹲，珊星公司等中國(guó)多家數(shù)控企業(yè)棉磨，紛紛推出五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，打破了外國(guó)的技術(shù)封鎖学辱，占領(lǐng)了這一戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的至高點(diǎn)乘瓤，大大降低了其應(yīng)用成本，從而使中國(guó)裝備制造業(yè)迎來(lái)了一個(gè)嶄新的時(shí)代策泣！以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展對(duì)裝備制造業(yè)注入了強(qiáng)勁的動(dòng)力衙傀，同時(shí)也對(duì)它提出更強(qiáng)要求，更加突出了機(jī)械裝備制造業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化載體在推動(dòng)整個(gè)社會(huì)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)中無(wú)可替代的基礎(chǔ)作用萨咕。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和技術(shù)升級(jí)的原動(dòng)力统抬，以五軸聯(lián)動(dòng)為標(biāo)志的機(jī)械裝備制造業(yè)將伴隨著高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而共同進(jìn)步。中國(guó)不僅要做世界制造的大國(guó)危队，更要做世界制造強(qiáng)國(guó)聪建！預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，隨著五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的普及推廣，必將為中國(guó)成為世界最強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)槽悼！

二埂荤、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心

加工中心一般分為立式加工中心和臥式加工中心，立式加工中心(三軸)最有效的加工面僅為工件的頂面页梁，臥式加工中心借助回轉(zhuǎn)工作臺(tái)屁蕾，也只能完成工件的四面加工。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發(fā)展队淳，五軸聯(lián)動(dòng)加工中心有高效率棉玻、高精度的特點(diǎn)，工件一次裝夾就可完成五面體的加工壕矿。如配置上五軸聯(lián)動(dòng)的高檔數(shù)控系統(tǒng)，還可以對(duì)復(fù)雜的空間曲面進(jìn)行高精度加工屋廓，更能夠適宜象汽車(chē)零部件李荚、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等現(xiàn)代模具的加工。立式五軸加工中心這類(lèi)加工中心的回轉(zhuǎn)軸有兩種方式属诀，一種是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸鸥层。設(shè)置在床身上的工作臺(tái)可以環(huán)繞X軸回轉(zhuǎn)，定義為A軸秉扑，A軸一般工作范圍+30度至-120度慧邮。工作臺(tái)的中間還設(shè)有一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)，在圖示的位置上環(huán)繞Z軸回轉(zhuǎn)舟陆，定義為C軸误澳，C軸都是360度回轉(zhuǎn)。這樣通過(guò)A軸與C軸的組合秦躯，固定在工作臺(tái)上的工件除了底面之外忆谓，其余的五個(gè)面都可以由立式主軸進(jìn)行加工。A軸和C軸最小分度值一般為0.001度踱承，這樣又可以把工件細(xì)分成任意角度倡缠，加工出傾斜面、傾斜孔等茎活。A軸和C軸如與XYZ三直線(xiàn)軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)昙沦，就可加工出復(fù)雜的空間曲面，當(dāng)然這需要高檔的數(shù)控系統(tǒng)载荔、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持盾饮。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主軸剛性非常好懒熙，制造成本比較低推妈。但一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大，承重也較小滩扩，特別是當(dāng)A軸回轉(zhuǎn)大于等于90度時(shí)显哨，工件切削時(shí)會(huì)對(duì)工作臺(tái)帶來(lái)很大的承載力矩笆滓。

另一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)。主軸前端是一個(gè)回轉(zhuǎn)頭篙绎，能自行環(huán)繞Z軸360度初肥，成為C軸，回轉(zhuǎn)頭上還有帶可環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸亿隔，一般可達(dá)±90度以上午螺，實(shí)現(xiàn)上述同樣的功能。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸加工非常靈活乃蔬，工作臺(tái)也可以設(shè)計(jì)的非常大跷它，客機(jī)龐大的機(jī)身、巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)殼都可以在這類(lèi)加工中心上加工刁夺。這種設(shè)計(jì)還有一大優(yōu)點(diǎn)：我們?cè)谑褂们?a target="_blank" class="mmstipl3" href="http://www.atkqc.com/face-milling-cutter/">面銑刀加工曲面時(shí)唾诺，當(dāng)刀具中心線(xiàn)垂直于加工面時(shí)，由于球面銑刀的頂點(diǎn)線(xiàn)速度為零途凫，頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會(huì)很差垢夹，采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)，令主軸相對(duì)工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度维费，使球面銑刀避開(kāi)頂點(diǎn)切削果元，保證有一定的線(xiàn)速度，可提高表面加工質(zhì)量犀盟。這種結(jié)構(gòu)非常受模具高精度曲面加工的歡迎而晒，這是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)式加工中心難以做到的。為了達(dá)到回轉(zhuǎn)的高精度阅畴，高檔的回轉(zhuǎn)軸還配置了圓光柵尺反饋欣硼，分度精度都在幾秒以?xún)?nèi)，當(dāng)然這類(lèi)主軸的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜恶阴，制造成本也較高诈胜。

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機(jī)床銑床數(shù)控機(jī)床機(jī)械柴油醫(yī)療設(shè)備

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