三轴五轴数控加工设备与技术介绍

1、三轴五轴数控加工设备与技术介绍的着零件复杂理度及精度翌求的不断提高，加工中心的需求也越来越大n三轴加工中心是加丁中最常用到的i种加工中心它是庄数控铳床的基础上配备带有淀数园刀具的刀库并具有刀具自动交换的能力。由于从结构和原理卜來说加工中心和数饶具有极大的共同点，故在很多时候仍习惯性的把它们认为是数控铁床，如在海关系统中就把三轴加工中心和数控枕床作为同种商品共用一个商詁编码。和数控铳床相比.加工中心可以通过在门库上安装不同的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀实现加工功能的多样化，同时也易于实现加工过程的自动化.零件装夹后，加工中心数控系统能按程IT指令控制机床按程序要求更换刀具、改变机床转速、进给

2、屋，连续地进行钻孔、铉孔、钱孔、铿孔、攻螺纹、铳削等多工序加工.同时有的加工中心还带有刀具自补偿系统，根据刀具的使用情况自动进行刀具磨损计算，确保工件的加工精度。目前大多数加工中心都采用闭坏控制系统，精度较普通数控铳床有了较大的提高。加工中心的加工效率和精度较高，而且通过自动换刀功能在-次装夹中能完成工件的多工序加工，同时还备有刀具库，井且有自动换刀功能，加工中心所具有的这些丰甯的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性.加工中心按主轴与工作台的位置关系可分为立式、卧式两类。立式加工中心是最常见的一种，它的的主轴垂直于工作台。立式加工中心主要加工与主轴垂直的面，也可以利用刀具侧刃加工与主轴方向平行

3、的侧面，但总的来说一般只能在XY平面内对工件进行加工。立式加工中心可以通过安装分度头等辅助装置达到三轴半功能，实现类似于四轴加工中心的多面加工效果，PDC钻头就可以利用带分度装置的立式加工中心加工代苒五轴加工中心加工外轮酬。卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，多采用数控回转台，工件装夹后通过工作台旋转可带动工件的旋转，实现四个面的加工，适用于复杂箱体类工件、泵体、阀体加工.五紬加工中心由文献4-10可知，随着航空航天、船舶、能源等行业的发展，诸如叶轮、叶片等带有复杂曲面的零件以及如PDC钻头齿窝、水孔等带有空间复杂位置度要求的零件已经超出了三轴加工中心的加工范田.为了加工此类零部件就需要在

4、加工时转动刀具的轴线.否则很难加工。和传统三轴加工中心相比五轴加工中心除了X、Y、Z三个直线轴外还有能改变工件或刀具轴线位置的两个炭转轴。其中的X、Y、Z轴决定刀具的位置，两个旋转轴决定刀具或工件轴线的方向。一般我们按照旋转轴的位置将五轴加匸中心分为三大类：1. 两个旋转轴都在主轴上的双摆头结构，由图1-4所示。此类机床因工作台不做旋转运动故可将工作台做的较大，适合加工体枳和重蚩较大的工件.但由于主轴需要有两个旋转运动，故主轴的刚性较低、功率较小。图卜4双摆头五轴加工中心2. 两个旋转轴都在工件上的双转台结构，由图卜5所示。双转台机床转台的刚性大大髙于摆头的刚性，从而机床的总体刚性也较药，但受制于转台的工作方式其加工的零件的外形尺寸及重量较双摆头式小很多.图1-5双转台式五轴加工中心3. 一个旋转轴在主轴，另一个在工件上，称为摆头/转台结构.由图卜6所示。此类机床的性能介丁双摆头和双转台机床之间zz图卜6摆头/转台式五轴加工中心由于五轴联动加工中心在加工中可以改变刀轴或工件轴线的位童，所以可以使工件在一次装夹中最多完成五个面的加工，加工效率较岛本论文涉及