关于五轴联动机床的发展 new
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浅析我国五轴数控机床的发展现状摘要:文章简要叙述了五轴数控机床关键技术的发展及现状,并阐述了我国五轴数控机床的研究进展以及技术水平,最后对未来我国五轴数控机床的发展方向进行了简要的描述。
关键词:五轴;数控系统;数控机床机床作为当前机械加工产业的主要设备,在某种意义能够代表了一个国家的机械制造业水平的高与低,机床设备不但同家的航空工业、船舶制造、军工产业、科研技术、精密器械等设备制造行业有着非常大的关系,而且还与人们的日常生活等方方面面密不可分。
从某种意义上来讲,如果一个国家没有制造业的支撑,这个国家就很难真正的实现现代化的建设。
而五轴联动数控机床是目前世界上最先进的机床设备,如果国家拥有五轴数控机床则象征着国家目前的机床制造业的处在世界上最先进的水准,在数控机床的制造技术上处于领先的地位,所以对于五轴数控机床的研制一直以来都是世界各制造大国不遗余力的研发重点展对象。
1 重点发展的关键技术1.1 高速、精密加工技术1.2 高智能化技术五轴机床的智能化技术将使未来发展最主要的方向之一当前的智能数控机床的智能化技术已经有新的突破,在数控系统的性能上得到了较多体现。
如:自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段,智能化提升了机床的功能和品质。
未来的发展将结合电子信息技术及先进控制理论,更大程度的提升五轴机床的职能化程度。
1.3 控制及动作部件的改进数控机床的性能指标要依靠与其主要的功能部件性能,其主要功能部件的性能好坏直接影响数控及创的技术参数和性能水平,所以提升功能部件性能使其不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展,并结合五轴数控机床进行应用,是未来数控机床获得质的飞跃的关键技术。
如全数字交流伺服电机和驱动装置,高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机,高性能的直线滚动组件,高精度主轴单元等功能部件推广应用,极大的提高数控机床的技术水平。
2024年五轴数控机床市场前景分析1. 引言五轴数控机床是一种高精度、高效率的加工设备,在制造业中扮演着重要的角色。
本文将对五轴数控机床市场的前景进行分析,包括市场规模、发展趋势和主要驱动因素。
2. 市场规模五轴数控机床市场在过去几年里经历了快速增长。
随着制造业的发展和技术的不断进步,五轴数控机床的需求也愈发旺盛。
根据市场研究公司的数据,五轴数控机床市场预计在未来几年内将保持稳定的增长率。
这主要得益于以下几个因素:•制造业的增长:随着全球经济的发展,各个制造业行业都面临着对更高精度、更高质量的产品的需求。
五轴数控机床能够满足这一需求,并提高生产效率,因此受到制造业的青睐。
•技术创新:五轴数控机床制造技术的不断创新也促进了市场的增长。
新的材料和加工方法的出现,使得五轴数控机床能够应对更复杂、更精细的加工需求。
3. 发展趋势除了市场规模的增长,五轴数控机床市场还呈现出一些发展趋势。
了解这些趋势对于制造商和投资者来说至关重要。
•自动化程度的提高:随着人工智能和自动化技术的发展,五轴数控机床的自动化程度将进一步提高。
自动化能够提高生产效率和产品质量,降低人力成本,因此将推动市场的增长。
•网络化和智能化:五轴数控机床的网络化和智能化也是市场的一个重要趋势。
通过与其他设备和系统的连接,五轴数控机床能够实现更高级的功能和更智能的生产管理,提高效率和灵活性。
•行业应用领域的扩大:五轴数控机床不仅在传统的航空航天、汽车和船舶制造领域有应用,还逐渐进入了医疗设备、电子产品等行业。
这种扩大的应用领域将进一步推动市场的增长。
4. 主要驱动因素五轴数控机床市场的增长离不开以下几个主要驱动因素:•技术创新和研发投入:技术创新和研发投入是推动五轴数控机床市场发展的关键因素。
制造商不断引入新的加工技术和材料,提高五轴数控机床的加工能力和精度,以满足市场需求。
•政府政策的支持:政府在制造业和技术创新方面的支持也对五轴数控机床市场的发展起着重要作用。
五轴机床加工的趋势五轴机床是一种具有多个自由度的机床,可以在不同的角度和方向上进行加工。
它采用了先进的控制系统和多轴运动装置,能够实现对复杂曲面的高精度加工。
在当前制造业发展的背景下,五轴机床加工正成为一种重要的趋势。
以下将从技术、应用和市场等方面分析五轴机床加工的趋势。
首先,从技术上看,五轴机床加工趋势主要表现在以下几个方面:1. 精度和刚性的提高:随着制造业的发展,对零件加工的精度和刚性要求越来越高。
五轴机床加工具有多轴联动的特点,能够实现多角度、多方向的切削,从而提高了加工精度和刚性。
2. 控制系统的升级:五轴机床加工需要复杂的运动控制,所以控制系统的升级是必不可少的。
随着控制技术的发展,五轴机床加工将更加智能化和自动化,能够实现更高的加工效率和稳定性。
3. 工艺的优化:五轴机床加工需要制定合理的工艺路线,对刀具、切削参数等进行优化。
随着工艺技术的发展,五轴机床加工将能够更好地适应不同材料和工件形状的加工需求。
其次,从应用上看,五轴机床加工的趋势主要表现在以下几个方面:1. 复杂曲面加工的需求增加:随着汽车、航空航天、模具等行业的发展,对复杂曲面零件的需求越来越大。
五轴机床加工能够灵活地切削不同形状的曲面,能够满足这些行业对零件精度和表面质量的要求。
2. 多品种、小批量生产的需求增加:随着市场竞争的加剧,制造业转向多品种、小批量生产。
五轴机床加工具有灵活性好、换刀方便等特点,可以快速调整加工工艺,适应不同产品的生产需求。
3. 个性化定制的需求增加:随着消费者个性化需求的不断增加,企业需要提供个性化定制的产品。
五轴机床加工能够根据客户需求进行灵活加工,满足不同产品的个性化要求。
最后,从市场上看,五轴机床加工的趋势主要表现在以下几个方面:1. 技术更新换代的推动:五轴机床加工作为先进制造装备,具有很大的市场潜力。
随着技术的不断发展,市场对五轴机床的需求将会逐渐增长。
2. 成本的降低:随着五轴机床加工技术的成熟和普及,设备的价格会逐渐降低,使用成本也会随之下降,从而为企业提供更大的市场竞争力。
试论五轴联动数控机床作用及发展摘要:长期以来,五轴联动数控机床技术一直被国外垄断,我国只能依赖有限的进口,满足不了国内该行业de发展需求。
近十年以来,在国内各界的共同支持下,我国的五轴联动数控机床技术有了很大的提高,本文主要阐述了我国五轴联动数控机床发展的现状,介绍了其在加工业中的优势和重要性,分析了数控车床在先进制造技术中的作用及数控车床主要功能,最后展望了一下我国五联动数控机床的发展趋势。
关键词:五轴联动机床;数控机床;创新发展1.五轴联动概述五轴加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标),而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。
五轴联动是数控术语,联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点,五轴联动是五个轴都可以。
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床,这种机床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。
装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。
即使是发达工业化国家,也无不高度重视。
2.我国五轴联动数控机床的现状和国外五轴联动数控机床的研究水平相比,我国的整体水平偏低,主要是因为国内的工业基础比较薄弱,同时国外又封锁了同类产品的技术。
这种差距主要是体现在无法自主研发核心功能,即使研发出来了也远不及国外的同类产品,除此之外就是机床整体的稳定性、精度等与国外同类产品差距较大。
近些年以来,越来越多的政府部门、相关企业以及相关专业的学校认识到了国内五轴联动数控机床的发展现状,于是我国的五轴数控机床技术在国内各界的大力支持下有了发展的契机,从当初的技术青涩慢慢地形成了较为成熟的产品,获得了喜人的成绩。
早在2007年的第十届中国国际机床展览会上就展出了许多高科技的数控机床,从展会上我们明显可以看得出我国五轴联动数控机床不仅有各种品牌力量的支撑,在技术方面也有所突破,如今的五轴联动数控机床已经是一个有着自主知识产权的、比较成熟的一项技术。
五轴联动数控机床市场发展现状摘要本文将介绍当前五轴联动数控机床市场的发展现状。
首先,将对五轴联动数控机床的定义进行解释,并分析其市场需求和增长趋势。
接着,将探讨五轴联动数控机床市场的主要竞争对手和现有的市场份额。
最后,将讨论未来五轴联动数控机床市场的发展前景。
1. 介绍五轴联动数控机床是一种能够同时进行五个轴向运动的机床。
它通过同时控制工件在三个空间方向的转动和两个空间方向的平移,实现了对工件的多轴加工。
五轴联动数控机床具有高精度、高效率、高柔性等特点,广泛应用于航空航天、汽车、模具等行业。
随着制造技术的不断提升和市场需求的增加,五轴联动数控机床市场正处于快速发展阶段。
2. 市场需求和增长趋势在制造业不断追求产品精度和生产效率提升的背景下,五轴联动数控机床作为一种高精度、高效率的加工设备,受到市场的广泛认可和需求。
特别是在航空航天和汽车等行业,对于复杂曲面和精密零件的加工需求迫切,推动了五轴联动数控机床市场的快速增长。
另外,随着精密制造技术的发展和新材料的应用,对五轴联动数控机床在加工质量和加工能力方面的要求也在不断提高。
这为五轴联动数控机床市场带来了进一步增长的机会。
从全球范围来看,亚太地区是目前五轴联动数控机床市场的最大消费地区,其市场份额占据了全球总量的70%以上。
而在市场增长方面,中国、日本和韩国等亚洲国家是最为活跃的市场,其机械制造业的快速发展和技术升级需求推动了五轴联动数控机床市场的增长。
3. 主要竞争对手和市场份额当前五轴联动数控机床市场存在着一些主要的竞争对手。
这些竞争对手包括哈斯、DMG MORI、MAZAK等知名企业。
这些企业凭借着自身的技术实力、产品品质和市场影响力,占据着五轴联动数控机床市场的一定份额。
根据市场调研数据显示,目前哈斯是全球五轴联动数控机床市场的领导者,其市场份额超过30%。
紧随其后的是DMG MORI和MAZAK,它们分别占据了市场份额的20%和15%左右。
五轴联动加工中心的技术研究与应用随着制造业的发展,五轴联动加工中心的应用越来越广泛。
本文将从技术研究和应用两个方面探讨其发展现状和未来趋势。
一、技术研究五轴联动加工中心是一种高精度、高效率的数控机床。
它可以同时进行五个方向的运动,能够对复杂曲面、弯曲面等难加工的工件进行加工,具有很高的加工精度和稳定性。
在技术研究方面,五轴联动加工中心的主要发展趋势包括以下几个方面。
1. 加工精度的提高随着技术的不断发展,五轴联动加工中心的加工精度得到了不断提高。
现在的五轴联动加工中心可以实现微米级别的加工精度,达到了精密加工的要求。
2. 稳定性的优化五轴联动加工中心在运行过程中容易受到振动的影响,从而影响加工精度。
因此,优化机床的稳定性是技术研究的一个重要方向。
新型的五轴联动加工中心采用了更加稳定的结构设计,并改进了控制系统,提高了机床的稳定性和加工精度。
3. 程序设计的改进五轴联动加工中心的程序设计是影响加工效率和精度的关键因素之一。
现在的五轴联动加工中心采用了更加智能化的程序设计,可以根据加工件的复杂度和物料的特性,自动优化加工路径和加工参数,提高加工效率和精度。
二、应用五轴联动加工中心的应用范围很广泛。
以下是几个典型的应用场景。
1. 航空航天领域航空航天领域对零部件的加工精度和质量要求非常高,因此五轴联动加工中心在该领域的应用非常广泛。
它可以用于制造发动机叶片、导向叶片、涡轮叶轮等高精度零部件。
2. 医疗器械领域医疗器械领域对产品的精度和表面质量也有很高的要求。
五轴联动加工中心可以用于制造高精度的人工关节、心脏支架、磨牙机等医疗器械。
3. 模具制造领域五轴联动加工中心可以用于制造高精度的模具。
现在的五轴联动加工中心能够实现高精度的表面加工和薄壁加工,可以用于制造高质量的模具。
4. 船舶制造领域船舶的难度在于其体型的庞大和高要求的精度。
五轴联动加工中心的加工精度和稳定性能够满足制造船舶的要求,是一个非常重要的工具。
五轴联动加工中心的应用和发展随着科技的不断发展,五轴联动加工中心已经成为现代工业中的重要设备之一,它不仅可以提高生产效率,还可以生产出高精度,高质量的工件。
本文将探讨五轴联动加工中心的应用和发展。
一、五轴联动加工中心的概述五轴联动加工中心是一种高端的加工设备,也是数控机床的一种。
它采用五轴联动控制系统,可以同时控制工件在五个方向上的移动,使得工件能够完成三维复杂曲面的加工。
除了常见的X、Y、Z三个方向的直线运动,还可以斜线运动,同时在工件的表面可以进行旋转。
二、五轴联动加工中心的应用1. 航空航天领域航空航天领域对于零件的精度和材料的要求非常高,而五轴联动加工中心可以实现高精度,高质量的生产。
它可以应用于飞机引擎部件、飞机螺旋桨、气动导向等方面。
2. 汽车零部件制造汽车零部件的制造同样对加工设备的精度和质量要求非常高。
五轴联动加工中心可以应用于汽车发动机部件、汽车车门、座椅支架等方面。
3. 工模具制造五轴联动加工中心在模具制造领域有着广泛的应用,如精密注塑模具、压铸模具、复合材料模具等。
它可以大幅度提高模具制造的生产效率和质量。
4. 医疗器械制造医疗器械的制造同样对设备的精度和质量要求非常高。
五轴联动加工中心可以应用于人工心脏瓣膜、牙科种植体、高精度刀具等医疗器械的加工。
5. 其他领域五轴联动加工中心的应用还可以延伸到造船、铁路交通、电子器件、精密机械等领域。
三、五轴联动加工中心的发展五轴联动加工中心在质量和效率方面都得到了大幅度的提高,但是也存在一些不足。
如价格高昂、识别率低、操作难度大等问题。
这些问题都在跨学科的研究和其他行业的技术转移中得到了一定的缓解和改善。
目前,五轴联动加工中心的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 精度和质量进一步提高五轴联动加工中心的精度和质量已经有了很大的提高,但是仍然存在一定的提高空间。
通过引入计算机辅助技术、误差补偿技术等,可以进一步提高五轴联动加工中心的精度和质量。
关于五轴联动机床的发展五轴联动机床是一种具有五个坐标轴(X、Y、Z和两个旋转轴)的机床。
它可以同时进行五个方向的运动,从而实现更高级别的加工和制造任务。
五轴联动机床的发展对于提高产品质量、提高制造效率、降低生产成本等方面具有重要意义。
本文将探讨五轴联动机床的发展策略。
首先,五轴联动机床的发展需要加强核心技术研发。
核心技术是提升机床性能和功能的关键。
通过投入更多的研发资源,加强对五轴联动机床的创新开发,开展关键共性技术的研究,提高技术水平和专业化程度,提高产品的竞争力。
其次,五轴联动机床的发展需要加强行业协作。
行业协作可以促进技术共享、资源共享和市场共享。
建立机床制造企业、零部件供应商、加工企业等各方合作机制,加强信息沟通和交流,推动供应链整合,提高产业链的效率和配合度,从而提高整个行业的竞争力。
第三,五轴联动机床的发展需要优化服务体系。
优质的售前、售中和售后服务可以提高用户的满意度,增强用户的忠诚度。
建立完善的服务体系,加强对用户需求的了解和反馈,及时解决用户的问题和困惑,提供全方位的技术支持和培训,从而赢得用户的信任和支持。
第四,五轴联动机床的发展需要加强市场拓展。
市场拓展是推动企业健康发展的关键。
通过开拓国内外市场,拓展应用领域,加强产品的推广和宣传,树立品牌形象,提供定制化的解决方案,满足不同用户的需求,加强与用户的合作关系,提高产品的市场占有率。
第五,五轴联动机床的发展需要加强人才培养。
人才是推动技术进步和产业发展的重要资源。
加强人才培训和引进,提高从业人员的技术水平和工作能力,培养一支高素质的技术团队,加强创新意识和团队合作精神,为五轴联动机床的发展提供有力的人才支持。
总之,五轴联动机床的发展具有重要意义。
通过加强核心技术研发、行业协作、优化服务体系、市场拓展和人才培养等方面的努力,可以推动五轴联动机床技术的创新,提高产品的竞争力和市场份额,为制造业的升级转型和智能制造的发展作出积极贡献。
五轴联动数控机床市场需求分析引言五轴联动数控机床是一种应用广泛的高精度加工设备,具有多个旋转和平移轴,能够在多个方向上同时进行复杂的加工操作。
随着先进制造技术的不断发展,五轴联动数控机床在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到了广泛应用。
本文将对五轴联动数控机床市场需求进行分析。
市场规模和趋势五轴联动数控机床市场规模不断扩大,迅速发展。
其主要原因如下:1.技术进步和创新:五轴联动数控机床的设计和制造技术不断改进,使设备性能和精度得到大幅提升,满足了市场对高精度和高效加工的需求。
2.工业升级和转型:制造业向高端加工设备的需求增加,五轴联动数控机床能够满足对复杂形状和精度要求高的零部件加工的需求。
3.市场竞争压力:企业为了提高产品质量、降低生产成本和提高生产效率,需要采用先进的加工设备,五轴联动数控机床正好满足这一需求。
根据市场调研数据显示,五轴联动数控机床市场在过去几年内以平均年增长率超过10%的速度增长。
预计未来几年市场需求将继续增加。
市场需求分析五轴联动数控机床市场需求主要分为以下几个方面:1.汽车制造业:汽车行业对零部件加工的要求越来越高,特别是发动机、变速器和底盘等关键部件的加工精度要求非常高。
五轴联动数控机床具备高精度和高效加工能力,能够满足汽车制造商对零部件加工的需求。
2.航空航天领域:航空航天领域对结构件和发动机零部件的加工精度和质量要求极高。
五轴联动数控机床的高精度和高稳定性使其成为航空航天领域的重要设备。
3.医疗器械制造业:医疗器械对产品表面光洁度和精度要求很高,而且形状复杂多样。
五轴联动数控机床能够满足医疗器械制造商对高精度和复杂零部件加工的需求。
4.其他行业:五轴联动数控机床还广泛应用于模具制造、船舶制造、家电制造等行业。
随着这些行业的发展,对五轴联动数控机床的需求也在增加。
市场竞争格局五轴联动数控机床市场具有一定的竞争格局。
主要竞争对手包括国内外的机床制造商。
国内机床制造商在技术、质量和服务等方面不断提升,具有一定的竞争优势。
关于五轴联动机床的发展、结构、功能、运动特性和加工特点介绍提纲:一,当今加工行业因产品结构调整和精度提高,要求加工设备发展和提升来适应各行各业的日益发展的需求。
二,五轴联动机床结构和运动特性的分类1,运动形式:X/Y/Z/A/C,X/Y/Z/B/C,X/Y/Z/A/B,台面摆动,主轴摆动,台面移动,横梁移动,参阅照片,2,结构形式:C 型结构、框架结构、动柱式结构,龙门桥式结构,落地镗削立柱结构3,结构特点介绍4,数控机床的加工特点介绍三,结合五轴数控机床的功能和实际应用实例介绍4.1 航空、航天,飞机部件加工4.2 风力行业、汽轮和水利行业,叶轮、叶片、叶盘的加工4.3 机械行业,高精密和复杂零部件的加工4.4 模具、汽车复合试件行业,冲模和制造模具的加工4.5 加工实例介绍,视频结束语互动:提问回答一,五轴联动数控加工中心的发展1,五轴联动数控机床的战略意义对于装备制造业来说是一个国家基础的水平体现,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可缺的战略性产业。
即使是发达工业化国家,也非常重视。
近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。
因为机床先进性是一个国家制造业水平的象征。
而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床,从某种意义上说,反映了一个国家的工业发展水平状况。
五轴联动数控机床技术水准对一个国家的航空、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。
现在,大家普遍认为,五轴联动数控机床是解决叶轮、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。
所以,每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时,往往转向求助五轴数控机床。
由于五轴联动数控机床价格比较昂贵,加之NC程序制作较难,使五轴加工机床难以普及和应用。
要使中国装备制造业迎来一个崭新的时代!对装备制造的发展业必须注入强劲的动力,投入更大资金。
同时也对它提出更高要求,可以更加突出机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。
作为国民经济增长和技术升级的原动力,所以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。
预计在不久的将来,随着五轴联动数控机床的普及推广,将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础!2,国外五轴联动数控机床现状国外五轴联动数控机床发展到现在已经有几十年历史,刚开始起步,当然,是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。
目前,随着当今机床复合化技术的新发展,在常规的五轴数控机床的基础上, 又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心和加工中心的铣车复合加工中心。
五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床,有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资, 大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。
市场的需求推动了五轴联动数控机床的发展。
我们常见的五轴联动数控机床在品种上有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心,适应不同大小尺寸的复杂零件加工。
五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。
它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。
五轴联动数控机床是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。
国际上把五轴联动数控技术作为一个国家工业化水平的标志。
二、五轴联动加工中心分类1,加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心,立式加工中心最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。
目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展,五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。
如配上五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适宜像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。
2,立式五轴加工中心分类:有摇篮式、立式、卧式NC工作台+NC分度头、 NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B轴、NC工作台+ A轴°、二轴NC 主轴等。
这类加工中心的回转轴归纳为有两种方式,一种是工作台回转轴。
设臵在床身上的工作台可以环绕X轴回转。
这样通过A轴与C轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。
A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统例如SIEMENS和HEIDENHAIN伺服系统以及软件的支持。
这种设臵方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。
另一种是依靠立式主轴头的回转。
主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360度,成为C轴,回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。
这种设臵方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。
这种设计还有一大优点:我们在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。
这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。
为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配臵了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主、轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。
3,机床结构特点和新技术应用3.1小型五轴加工中心*原来工作台结构是摇篮式,由蜗轮和蜗杆驱动。
(速度慢、动力大、反向间隙大精度较低)*目前发展到现今的新型结构是双摆动工作台由力矩马达结构(图片)。
(功率和扭矩相当,反向间隙小,精度高)3.2 中、大型五轴加工中心*原来的A/C主轴摆角铣头是采用双蜗杆消隙机构驱动,交叉滚柱轴承支撑,刚度高,动力大,精度较低,适合粗加工*新型的力矩驱动的A/C主轴摆角铣头,无间隙,精度高,保证了主轴进给刚度及精度,实现A轴转角±90-95°,C轴连续转角0-190-200°,可实现叶片、叶轮等复杂空间曲面的加工(图片)--高速、分层切削、保护主轴;3.3 多功能混联机床的特点*主运动集中在并联构件上,运动部件质量轻,运动速度快,可以完成高速切削加工。
相比之下,机床重量可降低四分之一,在加工水轮机叶片和曲面中,表明该机床性能可以满足加工要求(图片)3.4 直线电机驱动高速立式加工中心*原来直线轴驱动方式:普遍采用直线丝杆驱动,齿轮和齿条(图片)*由于现在加工行业的需求,加工中心的长度不断增加和对机床移动速度提出更高要求,诞生了直线电机驱动高速立式加工中心,通过对具有高加速度和高速度性能的直线电机驱动的进给部件及其防护装臵的合理设计,关键在相关控制系统和软件的匹配及调试、直线电机部件的装配调试等关键技术,解决了在高加速及高速运动条件下保证机床刚性和精度的机床结构问题(图片)。
3.5 五轴车铣复合加工中心*车床加上铣削功能,包括多轴复合车。
运动方式:有X、Z、C、Y、B 扩展X’、Z’、C’和Y’等例如加工:飞机发动机主轴、起落架、船用发动机活塞、增压器蜗杆差速换向器、螺旋叶片合装的高速高效加工等。
特点以车为主,增加了铣削,现在有双主轴,双刀架(带铣削头)等3.6 五轴铣车复合加工中心*立式或卧式加工中心加上车削功能,特点以铣削加工为主,扩展为具有车削功能的五轴铣车复合加工中运动方式:有X、Y、Z、A、C、(C’)发动机机壳等组件,主要复杂和复合回转件的零件3.7 高速主轴技术*分离式高速主轴和内装式高速主轴(电主轴)关键技术是动平衡、装配调试、试验等关键, 选用时主要注重动平衡G等级;主轴配有独立冷却装臵,来保证主轴高速运转后,主轴温度保持恒温状态,轴承间隙恒定,从而延长主轴使用寿命。
还有重要因素机床结构对主轴寿命响应很大。
例如:桥式结构与单臂式结构,寿命大约相差一倍到二倍。
3.8 高速转台与刀库*原来采用双凸轮机构发展为伺服电机;*现在已经发展为由力矩电机直接驱动的回转刀库,双向最优路径选用。
3.9 高速工具系统研究*五轴数控机床的技术发展后,主轴速度响应提高,例如:主轴18,000rpm;24,000rpm; 42,000rpm. 刀具系统也要跟着改进,HSK系列为内涨式与BT/ISO为内卡式的区别。
通过对HSK工具系统结构特性的有限元分析和数值模拟、仿真计算,系统地研究了HSK工具系统的工作机理、建立了力学模型、动平衡数学模型和动平衡失稳性的数学模型;通过HSK工具系统的高速切削实验研究,初步提出了高速加工中切削能与加工质量的关系、动平衡精度的实际意义与原则.3.10 五轴软件应用CATIA –航空认证,Boeing, Airbus,AerospacePower-mill- CAM 加工叶轮,叶片UG-II + Siemens联合有利于 CAMPro-e – CADMaster Cam, Solidworks- 早期的数控编程软件4. 数控机床的加工特点介绍4.1.对零件加工的适应性强:为了满足产品设计要求,通过改变加工程序和装卡方式,可对不同零件进行加工后来提高精度,特别是适应于目前多品种、小批量、产品更新快的生产特征。
4.2.自动化程度高:一般情况下,除了装卸工件外,其它大部分加工过程都由机床自动完成,大大减轻了工人的劳动强度。
4.3.加工质量稳定:在加工过程,机床自始至终都在给定的控制指令下工作,消除了操作者的技术水平及情绪变化对加工质量的影响,因而加工质量稳定且一批零件的尺寸一致性好。
4.4.生产效率高:数控机床的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,另外在加工中心上,由于刀库的使用,可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工,大大减少了零件的加工时间和辅助时间,因而生产率高。
4.5.利于生产管理现代化:数控机床使用数字信号与标准代码作为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。
三,结合五轴数控机床的功能与实际应用实例介绍4.1 航空、航天,飞机部件加工4.2 风力行业、汽轮和水利行业,叶轮、叶片、叶盘的加工4.3 机械行业,高精密和复杂零部件的加工4.4 模具、汽车复合试件行业,冲模和制造模具的加工4.5 加工实例介绍,视频结束语:展望目前,我国机床制造业存在的主要矛盾(如部分关键技术的掌握,自主创新与消化吸收再创新能力的提高,中高档数控机床的开发水平、用户加工工艺的了解及服务水平等)有了初步的缓解,并取得较大的进步,但尚未从根本上解决,还需继续不断努力,赶上世界技术发展的步伐。