理论教育 五轴和多主轴加工技术

五轴和多主轴加工技术

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6.2-15b所示A轴回转、B轴摆动的卧式五轴加工中心,其工作台面总是垂直于水平面,并可进行360°回转(A轴)。此外,这种结构的五轴加工中心,其工作台交换较为困难。图6.2-15 卧式五轴加工中心除以上基本结构外,部分卧式加工中心也有直接在B轴转台上直接安装标准A轴数控转台的情况,其作用和A轴回转、B轴摆动的双轴转台类似。

五轴和多主轴加工技术

1.五轴加工中心

卧式机床的第四轴数控转台(B轴)布置十分方便,而且,它也是多侧面加工所必需的部件,因此,几乎所有卧式加工中心都可以选配B轴转台。但是,由于卧式加工中心的主轴箱大多位于框式立柱内,主轴的摆动十分困难,故很难像立式加工中心那样,通过主轴的摆动来进行五轴加工,配套两轴转台几乎是卧式五轴加工中心目前的唯一选择。

卧式五轴加工中心的结构相对单一,它主要有图6.2-15a所示的B轴回转、A轴摆动和图6.2-15b所示的A轴回转、B轴摆动两种形式。

B轴回转、A轴摆动的双轴转台,其A轴的摆动范围一般为120°~180°,如-15°~105°、-60°~120°等,B轴可进行360°连续回转。机床用于四轴以下加工时,其摆动工作台处于水平位置(0°),B轴可绕Y轴360°回转,机床的作用和功能与四轴卧式加工中心相同。当机床用于五轴加工时,整个工作台可绕X轴摆动(A轴),使工件倾斜,进行空间曲面或倾斜面的加工。

B轴回转、A轴摆动的卧式五轴加工中心的工作台面积大、支承刚性好,工件装卸方便,工作台交换实现容易,但其A轴摆动角度较小,故适合于大中型复杂箱体、模具、泵体等零件的五轴加工。

图6.2-15b所示A轴回转、B轴摆动的卧式五轴加工中心,其工作台面总是垂直于水平面,并可进行360°回转(A轴)。当机床用于四轴以下加工时,工作台面处于主轴平行或垂直的位置,机床的作用和功能类似于配有CA轴转台的四轴立式加工中心。机床用于五轴加工时,整个工作台可绕垂直轴摆动(B轴),使工作台面和主轴倾斜,实现五轴加工。

A轴回转、B轴摆动的双轴转台,其B轴的摆动范围一般在165°(-120°~45°)左右,由于机床的工作台面积较小、工作台承载能力较差,故适合于小型叶片叶轮类零件的五轴加工。此外,这种结构的五轴加工中心,其工作台交换较为困难。

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图6.2-15 卧式五轴加工中心(www.daowen.com)

除以上基本结构外,部分卧式加工中心也有直接在B轴转台上直接安装标准A轴数控转台的情况,其作用和A轴回转、B轴摆动的双轴转台类似。

2.多主轴加工中心

多主轴卧式加工中心的典型结构如图6.2-16所示。由于卧式机床需要有规格较大的第四轴转台,因此,多主轴加工中心的每一主轴都需要配套独立的B轴,且能够同步回转,机床对CNC的功能要求很高,故一般只能实现双主轴加工的功能。

多主轴卧式加工中心的五轴加工一般只能采用A轴摆动、B轴回转的结构,以便各主轴能够使用公共的摆动轴A

由于机床结构所限,卧式加工中心的铣车复合加工实现非常困难,截至目前,还鲜有铣车复合的卧式加工中心产品。

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图6.2-16 多主轴卧式加工中心

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