|
在选择五轴加工中心需要考虑哪些主要因素。
1 a. A$ q0 ^; i1 T& P3 Q4 R1 N- v
01 结构决定设备性能 : U: @# y5 B. p& P0 a* |
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。
. R) B& b8 A8 H) j4 A
$ G0 Y+ _- ~1 _0 M4 n" [
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
$ s8 x. n# @& J+ L1 A, q. W
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 t9 y: i5 A6 a8 w( ~. B! [
2 M8 D# ?+ L# E: V- W- n8 s$ ^' ~8 @
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。 6 o- t7 Y$ c$ \8 r3 f# X( Q$ c
4 o1 f$ i" u8 o, e. C
倾斜轴结构优异的空间接近性 # _8 h3 G" ~, i8 }6 k- B/ y2 N+ j
02 倾斜旋转轴精度
/ c: \0 T8 T9 O. i9 m
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。
* c. B! l4 \' ~6 ~" c
' j8 m; Y/ ]2 U4 o
03 干涉防撞 2 N6 p6 ]! R% U; g R
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。 ( {+ Q4 S6 a2 L" W) R( k) @5 _9 \+ m. x
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。
0 r; Q2 j0 C. o% M y& e: W% c
2 ^: I' h2 g4 Z) D* \5 E
04 旋转中心校正 * J( r' N1 J/ Z. a1 Y) t& t1 N
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。
* z- s( S: `, A0 H& [% W3 h
* U/ k' ~6 l+ Y4 E, P4 m% j
使用探头自动校正5轴旋转中心
5 |! @1 Z) I0 [ k! z% [$ b3 V) }
3轴/分度/5轴加工精度验证加工
6 `" G. V& Q/ J( ~6 m9 i7 {
05 联动精度 2 i/ e2 Y5 ^0 ]) \
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。
/ ^! w( H! H; m( ^
2 Y* S; e! K; s3 F. V( ?! O9 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 3 p( { H/ ]: U+ H2 q5 u' P/ N
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。 5 a$ ?. i1 [% @ B4 b0 o& _: E; Y
: ?1 ` Y( Y: h& n4 a/ D, I1 L* r7 f
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 " D2 b; B8 O4 d
& C5 i7 R3 M/ Z& D0 |
| 
发表于 2022-10-18 10:57:38
