,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯(lián)動(dòng)的高檔數(shù)控系統(tǒng)
,還可以對復(fù)雜的空間曲面進(jìn)行高精度加工
。立式(三軸加工中心)*的加工面僅為工件的頂面
,臥式加工中心借助回轉(zhuǎn)工作臺(tái)
,也只能完成工件的四面加工。
這類加工中心的回轉(zhuǎn)軸有兩種方式
,一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)
。主軸前端是一個(gè)回轉(zhuǎn)頭
,能自行環(huán)繞Z軸360度,成為C軸
,回轉(zhuǎn)頭上還帶可環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸
,一般可達(dá)±90度以上,實(shí)現(xiàn)上述同樣的功能
。這種設(shè)置方式有兩大優(yōu)點(diǎn):(1)主軸加工非常靈活
,工作臺(tái)也可以設(shè)計(jì)的非常大,客機(jī)龐大的機(jī)身
、巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)殼都可以在這類加工中心上加工
。(2)我們在使用球面加工曲面時(shí),當(dāng)中心線垂直于加工面時(shí)
,由于球面銑刀的頂點(diǎn)線速度為零
,頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會(huì)很差,采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)
,令主軸相對工件轉(zhuǎn)過一個(gè)角度
,使球面銑刀避開頂點(diǎn)切削,保證有一定的線速度
,可提高表面加工質(zhì)量
。
這種結(jié)構(gòu)非常受高精度曲面加工的歡迎,這是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)式加工中心難以做到的
。為了達(dá)到回轉(zhuǎn)的高精度
,高檔的回轉(zhuǎn)軸還配置了圓光柵尺反饋,分度精度都在幾秒以內(nèi)
,理所當(dāng)然這類主軸的制造成本較高
,回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)也會(huì)比較復(fù)雜。
另一種是加工中心的工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸
。設(shè)置在床身上的工作臺(tái)可以環(huán)繞X軸回轉(zhuǎn)
,定義為A軸,A軸一般工作范圍+30度至-120度
。工作臺(tái)的中間還設(shè)有一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)
,在圖示的位置上環(huán)繞Z軸回轉(zhuǎn),定義為C軸
,C軸都是360度回轉(zhuǎn)
。這樣通過A軸與C軸的組合,固定在工作臺(tái)上的工件除了底面之外
,其余的五個(gè)面都可以由立式主軸進(jìn)行加工
。A軸和C軸最小分度值一般為0.001度,這樣又可以把工件細(xì)分成任意角度,加工出傾斜面
、傾斜孔等
。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),就可加工出復(fù)雜的空間曲面
,當(dāng)然這需要高檔的數(shù)控系統(tǒng)
、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡單
,主軸剛性非常好
,制造成本比較低。但一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大
,承重也較小
,特別是當(dāng)A軸回轉(zhuǎn)大于等于90度時(shí),工件切削時(shí)會(huì)對工作臺(tái)帶來很大的承載力矩
。
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