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加工中心銑頭的應用狀況
瀏覽次數:535發布日期:2019-12-02
     裝備製造業是新技術應用和新產品開發的重要生產手段,是現代工業生產不可或缺的戰略性產業。近年來,隨著我國國民經濟迅速發展和國防建設的需要,尤其是國家航空航天領域的迅猛發展,對數控機床提出了急迫的需求。加工中心銑頭經曆了引進技術、消化吸收、自主開發和產業化升級的發展過程,出現了多係列多規格的五軸聯動數控機床。其中尤其以橋式五軸聯動龍門加工中心及五軸聯動銑頭的應用為廣泛。介紹加工中心銑頭應用的特點。
 
    加工中心銑頭為六軸五聯動龍門式數控機床,機床整體布局采用高架橋式結構,使重型機床的3個主運動部件都處於驅動力小和動態伺服響應更快的有利條件。承載橫梁運動的床身及大型工件的落地式工作台結合為一體,不但整體結構緊湊,空間利用率高,而且利於機床的剛性、精度的提高和安裝、運輸的便利。大跨距橫梁的導向支撐采用雙邊單根高強度導軌配置多滑塊設計,避免了大行程運動導向部件的過定位及基礎大件的高精度加工要求。
 
    用於大行程驅動的齒輪、齒條消隙齒輪箱傳動技術,使小化理論行程在機械結構運動上都能得到實現。利用數控係統的雙驅動雙反饋“龍門軸”功能,解決了大跨距橋式龍門雙邊驅動滿足高精度定位及伺服響應的同步性難題。配置高精度的五軸聯動銑頭,解決了大型工件在空間曲線及複雜曲麵的加工難題。加工中心銑頭主軸采用高速雙擺頭,可實現五軸聯動下的高性能銑削和高速精加工。主軸轉速高、精度高且精度保持性好,油、汽潤滑,強製循環冷卻。
 
    加工中心銑頭采用工作台固定、橫梁在兩個高架床身上前後移動的結構。工作台床身直接固定在地基上,主軸箱、橫梁等與龍門框聯為整體,整體框架在工作台兩側的床身上運動。電櫃、液壓站等固定橫梁頂麵上,局域防護,自動排屑。工作台兩側各安置1床身。每個床身上安裝1條進口高精度機床直線滾動導軌和齒輪齒條傳動,更適合高速進給和超大、超重零件的加工。機床在設計過程中采用先進的設計理念,利用有限元法進行力學分析,合理布筋,合理分布,使機床整體剛性強,靜態精度和動態性能穩定可靠。機床模塊化程度高,零部件通用性強,全閉環控製,性能優良。
 
    加工中心銑頭前端是一個回轉頭,能自行圍繞Z軸旋轉360°,稱為C軸,回轉頭上還有帶可環繞X軸旋轉的A軸,一般可達±90°以上,采用叉形擺動結構,A、C軸全閉環伺服控製。銑頭殼體采用、高剛性球墨鑄鐵,保證了大轉矩切削和精度穩定性。配置高速精密主軸,主軸具有刀具內冷、外冷功能。能實現軸承溫度在線檢測與補償,利用係統RTCP補償功能,無需後置處理,真正實現五軸刀具路徑控製和簡化編程功能。A、C軸通過高精密消隙齒輪結構實現精密傳動,由交流伺服電機驅動,實現五軸連續插補加工。選用高分辨角度編碼器,完成A、C軸全閉環定位控製。加工中心銑頭采用高性能液壓夾緊裝置,保證A、C軸在任意孔距位置的可靠鎖定。性能可靠、調試維護保養容易,滿足了高速、精密五軸聯動插補加工要求。
 
    加工中心銑頭及其應用
 
    由於是由銑頭執行兩個回轉運動,回轉部件體積相對較小,工作台可以較大,因此加工範圍大,加工空間大。工件1次裝夾不僅可以完成五麵體的加工,還可以對複雜的空間曲麵進行高精度的加工,更能夠適合越來越複雜的、先進模具的加工以及汽車零部件、飛機結構件等精密複雜零件的加工。目前,該銑頭廣泛應用於各類龍門式、橋式、臥式和立式等數控加工中心的功能拓展和產品技術升級以及車銑複合等多功能複合機床。加工中心銑頭主要用於航空航天、發電、船舶及軍工等我國重點產業建設領域。
 
    加工中心銑頭的特點
 
    加工中心銑頭是指在1台機床上至少有5個坐標軸(3個直線坐標和2個旋轉坐標)可在計算機數控(CNC)係統的控製下同時協調運動進行加工。工件1次裝夾即可完成五麵體的加工,還可以對複雜的空間曲麵進行高精度加工。以立式五軸聯動銑頭為例,主軸前端是一個回轉頭,為C軸,回轉頭上可環繞X軸旋轉的A軸,可實現五軸聯動加工的功能。這種設計的優點是主軸加工非常靈活,工作台也可以設計的非常大,客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。
 
    這種設計的優點,也是五軸加工相對於三軸、四軸加工顯著的特點,在使用球麵銑刀加工曲麵時,當刀具中心線垂直於加工麵時,三軸、四軸加工由於球麵銑刀的頂點線速度為零,頂點切出的工件表麵會很差,而采用主軸回轉的設計,令主軸相對工件轉過一個角度,使球麵銑刀避開頂點切削,保證加工時有一定的線速度,就可以得到很好的表麵粗糙度值,提高表麵加工。
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