加工中心四軸與五軸和三軸有何不同,來跟小編一起了解一下吧!
四軸加工中心是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復雜曲面的加工中心。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發(fā)展,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯(lián)動的高檔數(shù)控系統(tǒng),還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工。立式(三軸加工中心)*的加工面僅為工件的頂面,臥式加工中心借助回轉工作臺,也只能完成工件的四面加工。
這類加工中心的回轉軸有兩種方式,一種是依靠立式主軸頭的回轉。主軸前端是一個回轉頭,能自行環(huán)繞Z軸360度,成為C軸,回轉頭上還帶可環(huán)繞X軸旋轉的A軸,一般可達±90度以上,實現(xiàn)上述同樣的功能。這種設置方式有兩大優(yōu)點:(1)主軸加工非常靈活,工作臺也可以設計的非常大,客機龐大的機身、巨大的發(fā)動機殼都可以在這類加工中心上加工。(2)我們在使用球面加工曲面時,當中心線垂直于加工面時,由于球面銑刀的頂點線速度為零,頂點切出的工件表面質量會很差,采用主軸回轉的設計,令主軸相對工件轉過一個角度,使球面銑刀避開頂點切削,保證有一定的線速度,可提高表面加工質量。
這種結構非常受高精度曲面加工的歡迎,這是工作臺回轉式加工中心難以做到的。為了達到回轉的高精度,高檔的回轉軸還配置了圓光柵尺反饋,分度精度都在幾秒以內(nèi),理所當然這類主軸的制造成本較高,回轉結構也會比較復雜。
另一種是加工中心的工作臺回轉軸。設置在床身上的工作臺可以環(huán)繞X軸回轉,定義為A軸,A軸一般工作范圍+30度至-120度。工作臺的中間還設有一個回轉臺,在圖示的位置上環(huán)繞Z軸回轉,定義為C軸,C軸都是360度回轉。這樣通過A軸與C軸的組合,固定在工作臺上的工件除了底面之外,其余的五個面都可以由立式主軸進行加工。A軸和C軸最小分度值一般為0.001度,這樣又可以把工件細分成任意角度,加工出傾斜面、傾斜孔等。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現(xiàn)聯(lián)動,就可加工出復雜的空間曲面,當然這需要高檔的數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持。這種設置方式的優(yōu)點是主軸的結構比較簡單,主軸剛性非常好,制造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大,承重也較小,特別是當A軸回轉大于等于90度時,工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。