五轴数控机床的3个直线运动轴和两个回转运动轴联动使铣刀始终垂直于工件曲面,从而实现复杂曲面的高精度加工。五轴数控机床有立式与卧式两种类型。立式数控机床的5个运动轴为X、Y、Z3个直线轴和A、C两个回转轴。卧式数控机床的5个运动轴为X、Y、Z3个直线轴和A、B两个回转轴。由于卧式机床的主轴在径向有自重力,轴承高速运转时径向受力不均,因而主轴转速不宜过高,一般限制在2000r/min以下。而立式机床主轴不存在自身重力 影响,最l高转速可达到40000r/min。对于模具复杂曲面的加工常用小直径铣刀,而小直径铣刀必须有很高的转速才能达到高精度要求。因而该机床采用立式结构。
立式结构的两个回转轴是A、C轴。该机床将A、C回转轴设置在主轴上。铣头绕Z轴旋转360°,形成C轴,绕X轴旋转±90°形成A轴。这样的结构形式工作台上无旋转轴,因此工作台承受力大,工作台的尺寸也可设计得大些,更重要的是主轴加工非常灵活,尤其是用球面铣刀加工曲面时,可使 球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,从而提高表面加工质量。C轴传动系统安装在基座上面,通过一穿过基座的传动轴与A轴摆动头相连,A轴传动系统安装在基座下面。整个装置各传动副和支承零部件安装空间大,A轴与C轴传动轴的直径不受其限制,因此铣头的整体刚度大, 工作平稳,抗冲击性强。 另外,A、C轴联动铣头的传动环节少,并且设计了蜗轮蜗杆消隙装置,有效地消除了回转轴的轴向和径向间隙,从而保证了回转精度和承载能力,并可在传动零件出现磨损时调整间隙,延长传动副使用寿命。A、C轴联动铣头的定位精度为01003°,重复定位精度为01005°。蜗轮蜗杆消隙装置结构,蜗杆由多段蜗杆套组成,各段蜗杆套之间安装有弹性元件,弹性元件迫使蜗杆套与蜗轮相互压紧,使相互啮合的齿侧均无间隙,从而保证了传动精度。
机床横梁,立柱,底座,滑枕,滑架,五轴龙门加工中心厂家,工作台为具有良好吸震性和精度保持性,均采用高强度铸铁材料铸造成型。主轴组件利用动态平衡校正设备,直接校正主轴动态平衡,避免主轴在高转速运转时产生共振现象,以确保最l佳的加工精度。主轴采用智能控制恒温冷却系统,分别对主轴前轴承,主轴后轴承等进行强制恒温冷却,控制主轴滑枕部分的温升,抑郁主轴的热变形。三个进给坐标中,各坐标轴全部采用高精度圆柱滚子直线滚动导轨,采用高精度滚珠丝杠,快移速度x,y,z坐标轴均可达20m﹨min.
五轴机床类型 按两旋转轴的运动位置结构来划分,可分为Table-Table、Head-Head、Table-Head三种类型。
Table-Table:此类型机床主轴方向不动,两个旋转轴均分布在工作平台上;工件加工时旋转轴随工作台旋转,加工时必须考虑装夹承重,可加工的工件尺寸比较小。
Head-Head:此类机床工作台不动,两个旋转轴均在主轴上。机床可加工的工件尺寸比较大。
Table-Head:此类机床的两个旋转轴分别处于主轴和工作台上,工作台可以旋转,可装夹尺寸较大的工件;主轴可摆动,改变刀轴方向灵活。
3、定位五轴与联运五轴 根据刀轴参与的加工方案来划分类型,一般可分为如下两类:
1)定位五轴(3+2轴) 定位五轴的刀轴矢量可以进行改变,但固定后沿着整个切削路径过程刀轴矢量不变,控制路径轴X、Y、Z参与旋转轴A(或者B)、C,既是旋转轴A(或者B)、C定位后保持不变,只有X、Y、Z参与控制机床切削移动。
2)联动五轴 整个切削路径过程刀轴矢量可根据要求进行改变变,控制路径轴X、Y、Z控制旋转A(B)、C,即是通常所说的五轴联动加工技术。