五轴加工中心也叫五轴联动加工中心,是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心。这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。 目前,五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
一、什么是五轴加工中心?
五轴加工中心也叫五轴联动加工中心,是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心。这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。 目前,五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
二、应用前景:
五轴加工中心不仅应用于民用行业,例如木模制造,卫浴修边,汽车内饰件加工,泡沫模具加工,欧式风格家居,实木椅子等,还广泛应用于航空、航天、军事、医疗设备、教学、轨道交通、风力发电等行业。五轴加工中心是一种高科技的手段,它让不可能变成了可能,一切的空间曲面,异型加工都可以完成实现。它不但能够完成复杂工件完成机械化加工的任务,而且还能够快速提高加工效率,缩短加工流程。
三、优点之处:
五轴加工中心优点:可以加工一般的三轴数控机床所不能加工或着它不能一次性就能完成加工的自由曲面。比如飞机发动机和汽轮机的叶片,舰艇的螺旋推进器,其他的有特殊曲面的复杂模具等。由于五轴加工中心的刀具和角度在加工过程中可以随时调整,就可以避免其他刀具的妨碍而且能一次性完成全部加工。
五轴数控加工中心、五轴数控铣床,擅长于空间曲面加工、异形加工、空心加工、冲孔、斜钻、倒角等,广泛应用于航空航天、军事科研、精密机械等领域,高精度医疗设备、常规制造等。具有自动换刀功能的五轴加工中心,可轻松完成从铣削、开槽、钻孔、锯切、榫眼、开榫等复杂零件的全套加工,佳梆数控设计的五轴加工中心配件采用国际知名品牌,更耐用。
1.牢靠性
五轴加工中心的牢靠性始终是用户最关切的重要指标。数控体系将采取更高集成度的电路芯片,运用大范围或超大范围的专用及混杂式集成电路,以增加元器件的数量,来进步牢靠性。
2.数控编程自动化
目前CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的运用,是五轴加工中心发展的新趋向。
3.智能化
现代五轴加工中心将引进自适应控制技术,依据切削条件的变更,自动调理任务参数,使加工历程中能维持最佳任务状况,从而得到较高的加工精度和较小的外表毛糙度,同时也能进步刀具的运用寿命和设备的生产效率。
4.控制体系小型化
数控体系小型化便于将机、电安装联合为一体。目前重要采取超大范围集成元件、多层印刷电路板,采取三维安装方法,使电子元器件得以高密度安装,较大范围减少体系的占领空间。
5.多功用化
配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心,能在同一台机床上同时完成铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工,现代五轴加工中心还采取了多主轴、多面体切削,即同时对一个零件的不同部位进行不同方法的切削加工。
6.高速度、高精度化
速度和精度是五轴加工中心的两个重要指标,它间接关系到加工效率和产品德量。目前,数控体系采取位数、频率更高的处理器,以进步体系的基本运算速度。同时,采取超大范围的集成电路和多微处理器构造,以进步体系的数据处理才能,即进步插补运算的速度和精度。并采取直线电动机间接驱动机床任务台的直线伺服进给方法,其高速度和静态响应特征相称优胜。采取前馈控制技术,使追踪滞后误差大大减小,从而改良拐角切削的加工精度。
产品 | 5轴加工中心 | 型号 | iGW-5A |
功率速度 | 最大空行速度 | 60000mm/min | |
最大工作速度 | 30000mm/min | ||
主轴功率 | 14kw自动换刀主轴 | ||
主轴速度 | 24000rpm | ||
精度 | 定位精度 | 0.03mm | |
X,Y轴传动 | 齿条 | ||
Z轴传动 | 滚珠丝杠 | ||
重复定位精度 | 0.02mm | ||
软件 | 命令语言 | G Code | |
接口 | USB | ||
软件环境 | 文泰/ Type3/ Artcam | ||
Flash存储 | 128G | ||
使用环境 | 工作电压 | AC220V/380V, 50Hz | |
环境温度 | 0-45℃ | ||
相对湿度 | <85% | ||
注:可根据当地使用环境及条件作出调整。 |
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(1) 插补前加速度控制功能和速度前馈通道控制。五轴加工中心机床其特点是廓轮加工精度高。在 高速高精度的曲面加工中,插补前加速度控制功能是非常重要的,且在插补前加速度控制功能方式下,各进给轴速度环可采用较高的速度增益,系统控制精度大为提高;尤其是对B、C轴(A和C摆轴)这是所希望的。 五轴加工中心
插补前加速度控制功能和速度前馈通道控制可同时使用,要注意的三点是,其一插补后的加速度不可太高;其二程序段之间的转换速度不能过快;其三加工廓轮曲率变化不大。在向前看控制方式(Look-ahead controlmode)中插补前加速度控制功能主要的作用是减少振动,因向前看功能因素是轮廓加工精度和加工时间。有的CNC系统设有专用的向前看功能中插补前加速度参数,如FANUC 等。还须考虑到,较小程序段的执行时间,有足够的预处理后续程序时间,以***程序段转换的速度连续性。
(2)加工程序控制类型的选择。随着五轴控制功能的出现, 五轴联动( 主要指五轴插补)超出了进给轴插补的含意。C和B轴(或A轴),可根据机床的类型设定成机床的刀具定向轴(RTCP),C轴轴线至B轴轴线和刀具轴轴线至B轴轴线的几何尺寸均作为动态补偿出现插补运算周期中,因此减小了C和B轴旋转时C轴轴线和B轴轴线、刀具轴轴线和B轴轴线不相交或不正交而导致的机械误差,提高了五轴联动加工工件的轮廓精度,这是过去的五轴加工中心所做不到的。
例如: G1G91X1.605Y-0.727Z – 0.671B1.100C -1.362F10000一段加工程序。 未定义RTCP五轴控制,CNC插补运算器对X、Y、Z、C和B轴同时分配进给量、加速度和速度,X、Y和Z的编程轨迹非加工轨迹,C和B轴旋转直接改变刀尖位置。工作坐标按C轴轴线和B轴轴线、刀具轴轴线和B轴轴线相交定义,不存在轴线的几何尺寸动态补偿,机械误差被带入加工中。 定义RTCP五轴控制后,C和B轴旋转和加工轨迹解耦,X、Y和Z的编程轨迹既是加工轨迹,C和B轴旋转仅改变刀具轴的方向。轴线的几何尺寸动态补偿后,工作坐标被得以矫正,去除了机械误差。
在五轴加工中心高速加工下,获得高轮廓精度,根据其特点选定控制功能,若采用插补前加速度控制功能或轮廓精度控制功能,要从上述三要素对加工进行评价。以加工件的形状和精度选用轮廓控制功能,并要进行系统优化。加工模具件和结构件特点不同,选用轮廓控制功能有所不同。轮廓精度越高所涉及因素越多,如插补器循环时间、位置环采样时间、位置环增益、位置环动态匹配和速度环积分增益参数都要予以考虑和调整,以实现数控机床的高、精运行。
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