五轴联动加工干中心大多数采用的是3+2的机床结构,即 X Y Z 三个直线运动轴,然后加上围绕 X Y Z 三个轴旋转的 A B C三个旋转轴的其中两个,这样组合成的三个直线轴和两个旋转轴,就称为五轴加工中心机床。
五轴加工中心
通常来说,五轴加工中心从大的方面分类,就有X Y Z A B ;X Y Z A C ; X Y Z B C 三种组合形式,有两个旋转轴的组合形式来分,大体上有双转台式,转台加上摆头式和双摆头式三种形式。这三种结构形式由于物理上的原因,分别决定了机床的规格大小和加工对象范围,其中,双转台结构五轴联动机床由于在加工工件时需要再两个旋转轴方向运动,所以只适合加工小型零件,如小型整体涡轮叶轮、小型精密模具等,由于结构最为简单,所以相对价格较为低廉,就应用来讲,这是数量最多的一类五轴加工中心。
五轴加工中心-俯垂摆头
五轴加工中心-双摆头
五轴加工中心-双转台
转台加上摆头式结构的五轴联动机床由于转台可以是a轴、b轴或c轴,摆头也是一样,可以是a轴、b轴或者c轴,所以转台加上摆头式结构的五轴联动加工中心机床可以有各种不同的组合结构,以适应不同的加工对象,如加工汽轮发电机的叶片,需要a轴加上b轴,其中a轴需要用尾座顶尖配合顶住工件,如果工件较长,同时直径又细,则需要两头夹住并且拉伸工件来进行加工,这一个必要条件就是两个转台必须严格同步转。
双摆头加工
双摆头五轴一般采用可调间隙的涡轮蜗杆结构或可消除间隙的齿轮结构,机器的性能往往由双摆头传动链的钢性来决定,即传动齿轮的间隙一定是负值,传动齿轮在一定弹性变形状态下工作,其变形量的大小取决于该传动环节的预加载荷。譬如西搬家式双摆头,采用齿轮传动和鼠牙盘定位结构,钢性远高于一般双摆铣头,特别适合五面体的高效加工。比较新的五轴联动加工机床旋转轴的结构一般采用所谓零传动技术的扭矩电机,如德国德玛吉、青岛大荣五轴联动加工中心的品牌,零传动技术在旋转轴中的应用,也许是解决其传动链钢性和精度的最理想技术路线,随着技术的发展,扭矩电机的制造成本大大降低,市场价格随之下降,这一进程也将促使五轴联动加工中心机床的制造技术大大前进。
大型五轴加工中心
随着机器替人的发展趋势,智能化生产程度越来越高,特别是当下的黑灯工厂,更是体现出机器替人的优越性。而五轴加工中心机床随着人们的加工需求,市场普及率也越来越广。企业可以根据自身加工工艺和加工件的需求,选择相应的五轴机床结构,达到更好的应用效果。