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数控车床有关五轴设计技术的探究

发布时间:2017-08-30   点击次数:2530次

  高效五轴联动加工数控车床属于专机范畴,受被加工零件的多样性和机床速度、精度及刚度等要素的制约,高效五轴联动加工机床还是一种专用机床,暂时没有通用万能的五轴联动机床出现。因此,设计及选择五轴联动机床首先要从被加工零件及典型加工轨迹开始。
  典型零件加工轨迹,刀具与零件相对运动轨迹特征:
  刀尖点运动轨迹特征:三维空间轨迹;
  刀具运动轨迹特征:三维空间矢量运动轨迹。约定了机床五轴复合运动形态,导致高效五轴联动加工机床是专机,而不是通用万能机床。
  刀具运动精度:零件材质、表面精度、粗糙度和刀具等要素约定了刀具运动精度;
  刀具运动速度:切削参数、加工效率需求等要素约定刀具运动速度;
  刀具运动空间;约定了机床尺寸规格。
  高速五轴联动数控车床设计和选择的基本原则:
  机床结构运动特征是否符合刀具相对零件表面的运动轨迹特征;
  机床“复合运动精度”是否满足刀具运动轨迹精度和运动速度要求;
  机床尺寸规格是否满足刀具运动轨迹所需空间。
  运动组件轻量化的技术原则同样适用于五轴数控车床,以谋求更高的加工速度、加速度、加加速度带来的效能,高动态特性带来的更高的轮廓精度,以及更低的能耗。上述设计理念甚至被大型龙门机床制造厂商接受,这也是轻量化的五轴龙门数控车床被市场认可的主要原因。
  五轴数控车床结构选型,也应考虑零件及工装的重量及运动部件合理分配。对于小型零件、轻量零件,工件直接回转和移动的选型;而对于重型零件,大型零件应该考虑主轴参与回转和移动的选型。

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