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选择五轴加工中心有哪些要素?

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发表于 2022-10-18 10:57:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
在选择五轴加工中心需要考虑哪些主要因素。
6 N% c* j) [. t" K8 F: O
01
结构决定设备性能

% O# o9 o/ H2 w! J' Q- e! ?
五轴加工中心有各种 各样的结构,机床的结构设计从基础上决定了设备的性能,决定了机床的刚性、加工精度、稳定性、可操作性等等。
& ?- r7 Y4 Y$ t/ F

: |2 T* G. c  O, q- e7 |
主要应考虑以下方面:
1)线性轴在移动时不合并叠加
2)切削回路短的设备刚性好
3)倾斜旋转轴是否是DD马达
4)是否为5轴联动
5)5轴接近性

* g& a3 U: C+ l( v6 ~. r; @
牧野的D200Z/D800Z/a500Z系列五轴加工中心采用了“Z”型高刚性工作台结构,如下图所示,工作台无需两端支撑,大直径倾斜轴承,工件重心B在A内。与传统单支撑结构相比,弯曲量d极微小,力臂L更短。

6 L" M6 i% i5 f  O: |+ {0 M$ n

6 T/ ]9 E" H* |9 B% d
这种倾斜轴结构,可实现与3轴加工中心媲美的高精度加工。即使装载并旋转重工件,也可将工作台的挠曲量控制在最小限度,同时,高刚性轴承及直接驱动电机还可实现振动较小的高精度顺畅旋转。另外还有着优异的空间接近性。

; D+ [, M. b1 ^: t5 C
8 d  g; G2 G  D1 X, Q4 l
倾斜轴结构优异的空间接近性
2 d7 ^" ?0 E: M2 ^. w. a
02
倾斜旋转轴精度
2 O' o+ M1 x+ c3 T. x5 |$ e
机床的加工精度直接受到旋转轴精度的影响,以牧野D800Z机床来了解倾斜旋转轴精度对加工精度的实际影响。
1°= 60′
1′= 60″
1°=3600″
D800Z机床B/C轴的最小分辨率为0.0001度,也就是0.36″,定位精度为±3″,通过下面的计算示意图,我们就可以知道产生的精度误差。
  T  z. R1 A0 c# a( Z! e; _/ k

* M9 N; K- O/ Z& U4 B) }$ ?
03
干涉防撞
2 S) O$ T4 s, `+ e8 _8 r, o6 |' b
干涉防撞是5轴加工中不可忽视的问题,除了采用电脑端的软件干涉检查以外,牧野的五轴加工中心标配有机床在线实时仿真CSG功能,即使在手动模式也可以防止干涉。

& i# v- g& X( C0 _
在线实时仿真CSG功能,在加工前可事先检查可能的工装错误或刀具长度的设置错误,以便将运行中的紧急停止降低至最小限度。运行中基于事先校对调整的数据、以及数控控制装置内的坐标、偏移值等读取位置信息,预测干涉可能性。一旦机床停止运行时,可即时显示状况画面、并确认所预测的干涉部位及轴的动作方向。

5 [0 G5 T) }$ f  z" J

( Z% r: U/ C- `5 I4 Y7 ]0 }
04
旋转中心校正

5 \  Z$ t. ^" u! P
因环境和温度变化等导致的旋转中心变化,会影响五轴加工精度,应能通过探头自动进行校正,3轴/分度/5轴加工精度验证加工,接刀误差<±4μm。
: }5 I& p* D+ S+ `0 X8 W, c
$ J3 B& y' [) @: l0 x8 C6 i/ f
使用探头自动校正5轴旋转中心

3 C6 ?6 l" H! F" s

- T( n3 F5 Z/ Y, L: P# f1 s; a
3轴/分度/5轴加工精度验证加工

/ `) K( I9 y( z; F
05
联动精度
" @+ H* V- L' q  K, G
五轴加工中心的联动精度是多因素结果的体现。以牧野D200Z为例,列举加工案例来提供联动精度参照。
. L% c; o3 A; U. C
; ]& Z( T4 \3 h
加工设备:D200Z
CAM:FFCAM
工件材料:NAK80(40HRC)
工件尺寸:140x140x35mm
型腔:清角R0.22mm,深度20mm
加工时间:1H35min/pocket
刀具:7把6种
联动精度:位置精度±2μm,形状精度±3μm

6 {6 Q) p$ ~5 d5 e
06
工艺支持
五轴加工中心的加工工艺决定了能否最大化发挥设备的性能。比如使异形刀具,可使得加工效率得到大幅度提升。
$ H3 u# g7 H  z! ]" t0 ~

- S" b- v5 X9 L/ @* o( n- _  W9 V
加工案例:效率提升6倍!
材料:YXR33(58HRC)
形状及尺寸:如下图,深度30mm,拔模角2°,清角R3mm

2 |5 y7 x6 c4 _  S
3 i" o  o  |4 y( n$ _( r3 S
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发表于 2022-10-23 19:12:32 | 显示全部楼层
很专业,赞 赞
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发表于 2022-12-7 22:54:54 | 显示全部楼层
先点赞/ J& n2 z/ W1 O, _
然后; Y5 K6 j* W& ?9 H- z6 q
$ y% B# i8 Y) d3 w; h5 u! A5 a
首先,得有一个比较可靠的五轴后处理...
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发表于 2023-2-2 10:40:05 | 显示全部楼层
专业
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