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另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360度,成为C轴,回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点:我们在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的**点线速度为零,**点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开**点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。
日本安田工业YASDA加工中心,它是怎么实现精密铝合金零件加工的呢?日本精加工机床yasda亚司达五轴加工中心ybm950大工件精度0.003个μ谬以内塑胶模胚加工设备
此类加工中心的回转轴也有两种方式,一种是立式主轴摆动作为一个回转轴,再加上工作台的一个回转轴,实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活,如需要主轴立、卧转换,工作台只需分度定位,即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度,对工件实现五面体加工,制造成本降低,又非常实用。也可对工作台设置数控轴,较小分度值0.001度,但不作联动,成为立、卧转换的四轴加工中心,适应不同加工要求,价格非常具有竞争力。
另一种是通过主轴头的回转实现五轴联动。主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360度,即C轴。回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,航空、船舶等领域的大型零部件都适合在这类加工中心上加工。立式加工中心的主轴重力向下,轴承高速空运转的径向受力是均等的,回转特性很好,因此可提高转速,一般高速可达1,2000r/min以上,实用的转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置,循环冷却油带走高速回转产生的热量,通过制冷器降到合适的温度,再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈,双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40~60m/min以上,X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却,同主轴系统一样,由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心,带走热量。
五轴立式加工中心一次装夹完成小型复杂零部件的复杂曲面加工。主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工件。如:箱体累零件;复杂曲面类零件;异形类零件;盘、套、板类零件。 日本精加工机床yasda亚司达五轴加工中心ybm950大工件精度0.003个μ谬以内塑胶模胚加工设备
五轴立式加工中心在加工方面有着**的优点:
1)日本安田工业YASDA加工中心能够加工一般三轴联动机床不能加工或者无法一次装夹加工完成的连续光滑的自由曲面。
2)可以提高自由空间曲面的加工精度、加工效率和加工质量。相对于三轴数控机床加工一般的型腔复杂的工件,工件一次装夹就可完成五面体的加工,并且由于加工时可以随时调整位姿角,可以以更好的角度加工工件,避免了多次装夹,大大提高了加工效率、加工质量和加工精度;
另一种为传统的工作台回转轴,设置在床身上的工作台A轴一般工作范围+20度至-100度。工作台的中间也设有一个回转台B轴,B轴可双向360度回转。这种立式五轴加工中心的联动特性比**种方式好,常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈,分度精度达到几秒,当然这种回转轴结构比较复杂,价格也昂贵。日本精加工机床yasda亚司达五轴加工中心ybm950大工件精度0.003个μ谬以内塑胶模胚加工设备
日本安田工业YASDA加工中心工作台可以做到大于1.25m2,对**种五轴设置方式没有什么影响。但是*二种五轴设置方式比较困难,因为1.25m2的工作台做A轴的回转,还要与工作台中间的B轴回转台联动确实勉为其难。立式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上,由于立式设置的主轴在径向有自重力,轴承高速空运转时径向受力不均等,加上还要采用较大的BT50刀柄,一般可达20,000rpm。立式加工中心快速进给达到30~60m/min以上,主轴电机功率22-40KW以上,刀库容量按需要可从40把增加到160把,加工能力远远**过一般立式加工中心,是重型机械加工的。