西班牙 CME 五轴镗铣加工中心样本

五轴加工中心疑似回转中心偏差分析一例0.引言：随着科技的进步，高精度机床在企业制造过程中发挥的作用愈发突出，高效、高精度、高柔性化机床的拥有量也反映出一个企业的综合实力。

我公司正在服役的1台德马吉50U五轴加工中心，使用西门子840D sl系统（产地：德国），因其用途广泛，换刀速度快，加工精度高，可加工复杂工件，一次装夹即可产出成品的优点，在实际生产过程中设备利用率高，对设备的维修维护时间及标准也提出了更高的响应要求。

日前对疑似回转中心偏差做了分析，现介绍如下。

故障现象：本台德马吉50U五轴加工中心，使用西门子840D sl系统，在加工一件工件时，在B轴0°的状态下，所有尺寸均在公差范围之内，但当B轴旋转为90°时，X轴方向、Z轴方向尺寸均出现了不同程度的偏差。

1、排障过程：车间反馈设备五轴回转中心偏差，首先对该工件的图纸、装夹方法、工序进行了分析学习，因在B轴0°的状态下，所有尺寸均在公差范围之内，可排除设备重复定位精度有误差的情况。

对该机床的设备回转精度进行检测，拆除工装，使用标准检验棒，B轴0°的状态下，回转参数的X、Y、Z坐标均与机床相符，侧面佐证了在B轴0°的状态下，所有尺寸均在公差范围是对的。

此时在工装的正面和侧面边缘分别铣一刀，长度大于200mm、宽度6mm、深度1mm，用来检测C轴旋转180°后的平行度和B轴旋转90°后的垂直度，发现误差0.01mm以内，可判定回转中心无机械故障。

因五轴参数界面，B轴90°的参数是隐藏的，此时需要制造商密码，获得最高权限，进入DMG FAMOT中的BC回转轴界面，获得B轴旋转90°后的X、Y、Z的坐标值，将标准检验棒运行到坐标值位置与B轴工作台面比对，X轴误差为0.82mm。

后将此偏差值运行TCA_DAT指令补偿后，加工工件合格，故障排除[1]。

2、故障原因分析本次故障原因为此工件试制时并未使用回转中心的参数进行补偿，而是采取了在程序中补差值的方法进行加工，在机床维修过光栅尺之后出现了此问题，机床的X值坐标发生了变化，用之前编写的程序在程序中补差值的方法继续加工，才造成了回转中心精度偏差的假象。

瑞士、德国、意大利顶尖五轴加工机床全在这里了！五轴联动叶片加工中心做为高端数控加工设备，具有自动化程度高、加工效率高、加工精度高等特点，主要用于汽轮机、航空发动机、鼓风机、轴流压缩机等设备的核心部件叶片的加工制造。

汽轮机等设备效率的高低，很大程度上取决于叶片型面的设计和制造水平。

随着电力、能源、航空航天和国防工业的高速发展，汽轮机、燃气轮机厂家的产能将进一步扩大，高端的叶片加工设备需求量也将大幅度增加，高端的五轴联动叶片铣削设备的需求也会有大幅度的增加。

发展国内优良品质的五轴联动叶片加工中心，降低叶片加工机床的成本，满足叶片行业生产的需要，是整个叶片行业的迫切要求。

1. 五轴联动叶片加工中心五轴联动叶片加工中心是加工汽轮机叶片、航发叶片等的关键设备。

目前，国内的航空航天发动机厂、汽轮机厂以及叶片专业生产厂，使用的大多是进口五轴联动数控叶片加工中心，叶片的精加工市场完全被国外机床厂家所垄断。

由于五轴联动叶片加工中心的特殊性，国外的五轴联动数控叶片加工中心价格贵得惊人，机床的维修费更是令用户难以承担。

遇到国际形势紧张的情况，更有被封锁的可能。

因此，急需开发新一代的高品质、能够与国外高端产品竞争的国产五轴联动叶片数控加工中心，以打破国外对该类型产品的垄断格局，使国内叶片加工设备逐渐实现国产化，降低叶片加工企业的设备投入成本。

如图1——图4所示，国外生产五轴联动叶片加工中心的厂家比较知名的有：瑞士的斯达拉格-海科特（Starrag Heckert）、利吉特（L i e c h t i）、意大利的法拉利（C.B.Ferrari）和德国的哈米勒（Hamuel）等。

国外五轴联动叶片加工中心的共同特点是A、B轴普遍采用力矩电动机，刀具主轴采用电主轴结构，刀具最高转速在12 000——20 000r/min之间，甚至更高，刀具接口以HSK-A63居多；各直线轴快移速度在20——50m/min，以30m/min、40m/min居多。

产品评论 I Products ViewDOOSAN五轴立式加工中心DVF 系列 为制造业客户提供助力更多精彩谒扫描二维码斗山，作为机床领域中的技术领先企业，其产品一 直广受客户关注。

同时因为行业及客户的需求，斗山持 续不断地推出性能突出的产品。

以斗山机床五轴设备产品线为例，按照各轴行程，旋转工作台大小及主轴转速等条件划分，FM 系列、DNM 系列、DVF 系歹」、VC/5AX 系列以及VCF 系列为立式五轴加工中心；DHF 和HFP 系列为卧式五轴加工中心；BM 为龙门系列五轴加工中心。

其中，具有代表性的五轴立式加工中心DVF 系列， 是以旋转工作台的大小来对机床进行定义的（图1 ）。

型 号为DVF5000的机床是B 轴和C 轴旋转的摇篮式五轴加 工中心;型号为DVF6500和DVF8000的机床是A 轴和C轴旋转的摇篮式五轴加工中心。

DVF5000五轴加工中心的主要创新技术DVF5000具备了高效的生产性及高性能的五轴联动设备，其高转速度主轴标配了 12 000 i/min （主轴可选 择直连式或皮带式）；转速选配可达18 000 r/min （内置built-in 主轴）。

DVF5000 一直从使用者操作的便利性考虑，因此设备占地面积最小化，仅为2250 x 2700（不 含排屑器）；采用环保亲环境的全脂润滑系统；人机高图1斗山机床的五轴立式加工中心DVF 系列图2 DVF5000具备了高效的生产性及高性能的五轴联动设备, 并配有 AWC （auto-workpiece change ）系统度配合适宜，便于操作人员工件装夹及操作机床；可增加紧凑型自动化系统AWC （ auto-workpiece change ）。

同时，DVF5000具备的高精度也一直备受关注，主轴和结构热补偿；主轴标配冷却；降低主轴发热影响。

除了前述特性以外,DVF5000还具有其他针对五轴加工中心 的智能动态补偿：为进行精密的五轴加工，通过旋转轴 轴心补偿功能减少工件形状误差，保持精度；配备了五 轴装备上的必选配置，如补偿软件使用的是斗山自己研发的DCP-I 软件；使用了触碰式探头，自动刀具测量TS27R 系统等；自动化系统的优化解决方案，如可实 现无人自动化工件装夹的AWC 系统，以及automationsolution （图 2 ）。

组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing TechinnueNo.5May 2021第5期2021年5月文章编号 #1001 -2265(2021)05 -0146 -03DOI ： 10.13462/j. cnki. mmtamt. 2021.05.034双摆头五轴联动加工中理仿真与优化**收稿日期：2020-06 - 17 ;修回日期：2020-07 -14*基金项目：科研计划(17JK0402)；西安航空职业技术学院2017年度科研计划 (17XHZH-016)作者简介：(1981—),男，，西安航空职业技术学 授，工学 ，研究方向为计算机辅助设计与制造、数控加工技术，(E-mail)xgfo@ 163. com.佛新岗(西安航空职业技术学院，西安710089%摘要：为了提升数控机床加工的综合效能，基于UG 软件开发了 WALDRIEH COBUR 五轴联动龙门加工中心机床配套的Heidenhain530数控 用后处理程序。

以航空叶轮为载体，通过VERICUT 软件构建了虚拟机床模型，并对后处理输出的NC 程序进行了验证 化。

实 ：优化后的NC 程序加工进 更加合理，减少了刀具磨损，降低了 成本，同时提高了加工 和质量，具有较的实践应用价值。

关键词:双摆头；后置处理；VERIUT ；虚拟机床;优化中图分类号:TH133 :TG71 文献标识码:ASimulation and Optimization of Post-Processing of 5-Axis Machining Center with Dual Rotary HeadsFO Xin-gang(Xi'an Aeronautical Vocation and Technical Co/eye , Xi'an 710089 , China )Abstrad;: In order W improve We comprehensive efficiency of NC machine tools , the special post proces s ­ing program for Heidenhain 530 NC system is developed with UG software , which is used in WALDRICH COBUR 5 -axis machining center. Taking the aviation imp —ler as We carrier , the virWal machine tool mod- e3isconstructed by VERSCUTsoftware , and the NC program outputby post-proce s ing wasverified and optimi eed. The practice shows that the optimi eed NCprogram proce s ing feed rateismorereasonab e , re ­ducing too3wear , reducing production costs , whieimproving theproce s ing e f iciency and quaity , with good practica3app ication va3ue.Key wors : dual rotary heads ； post processing ； VERICUT ； virtual machine tool ； optimization0引言着航空航天、汽车、国防工业、 、模具等行业的快速 ，机 产品的 设计越来越复杂，同 对工效率和质量提出了 的 ，特别是空间复杂曲面 工难度不 ， 联数控加工中在这一 得到了广泛应用。

DMU60monoBLOCK五轴加⼯中⼼参数DMU 60 monoBLOCK五轴加⼯中⼼（摆动主轴B轴，回转升降式⼯作台）参数：1、⾏程：X=630mm，Y=560mm，Z=560mm；2、电主轴，SK40⼑柄；3、主轴转速18000rpm；4、主轴功率35/25KW（40%/100%），扭矩119/85Nm（40%/100%）；5、摆动主轴B轴，摆动范围-120°/+30°，摆动速度35rpm/min，摆转精度P=9 arc s；6、⼯作台，回转C轴。

C轴回转⼯作台直径600mm，360°回转。

最⼤承重500Kg，⼯作台转速40rpm/min，旋转精度P=10 arc s；7、最⼤⼑具长度315mm，最⼤⼑具直径130mm，最⼤⼑具重量8Kg；8、最⼤可加⼯的⼯件尺⼨：直径=650mm，⾼度=500mm；9、直线轴（X、Y、Z）快移速度：30m/min；10、直线轴（X、Y、Z）最⼤进给速度：30,000m/min；11、定位精度：Pmax.=0.006mm，重复定位精度：Ps max.=0.004mm。

精度依据ISO230-2标准；12、三维海德汉iTNC530控制系统，19″TFT彩⾊显⽰器，带Smartkey 智能钥匙，处理器Pentium M, 800M，硬盘40G，具有电⼦⼿轮；13、具有红外测头，具有3D快速调整包以便快速恢复精度设置，具有⼑具破损检测功能；14、具有ATC功能，即加⼯任务快速编程参数选择。

可根据实际加⼯阶段需要在精度、表⾯质量和加⼯速度之间快速切换；15、24⼑位⼑库；16、具有冷却喷枪；17、具有电压安全包。

最低价：EUR200,000.00（CIF青岛港，不含税）。

五轴联动桥式龙门加工中心式切件标准 适用范围 这个标准适用于使用五轴联动桥式龙门加工中心进行加工的各种切件。不管是金属切件，像那些在汽车制造中用到的金属零部件切件，还是在航空航天领域使用的特殊合金切件；还是一些硬度比较高的工程塑料切件，只要是用这个加工中心来做的，都得遵循这个标准。比如说，在汽车发动机生产中，有很多复杂形状的金属部件需要高精度的切割加工，这些部件的切件就适用本标准。再比如，一些高端电子产品的外壳，如果是用五轴联动桥式龙门加工中心制作切件的话，也得按照这个标准来。

术语定义 1. 五轴联动 通俗来讲，就是加工中心的刀具能够同时沿着五个坐标轴（X、Y、Z三个直线坐标轴和A、B两个旋转坐标轴）进行运动。你可以想象一下，就像你的手可以在多个方向灵活地移动去拿东西一样，刀具能这样灵活运动，就能加工出各种复杂形状的切件。

2. 桥式龙门加工中心 这是一种机床的结构形式。它有一个像桥一样的横梁架在两边的立柱上，下面的工作台就像门一样，这种结构使得加工中心在加工的时候稳定性很好，能够承受较大的切削力，从而可以对切件进行高精度的加工。

3. 切件 简单说呢，就是经过加工中心切割加工后得到的零件或者部件的毛坯。比如说你要做一个金属小零件，先从一大块金属原料上切割下来一块大致形状的东西，这个东西就是切件啦。

正文 1. 化学成分 - 在一些特殊合金切件中，像钛合金切件，除了钛（Ti）元素为主之外，还可能含有铝（Al）、钒（V）等元素。铝元素可以提高合金的强度和耐腐蚀性，钒元素有助于细化晶粒，提高合金的韧性。比如说在航空发动机的一些切件中使用的钛合金，就必须严格控制这些元素的含量比例，才能保证切件在高温高压的环境下正常工作。

2. 物理性质 - 硬度 - 切件的硬度直接影响它的加工难度和使用性能。硬度测试方法有很多种，比较常用的是洛氏硬度（HRC）测试。比如说，对于普通的碳钢切件，如果HRC值在20 - 30之间，这个切件比较容易进行后续的加工，像钻孔、铣削等操作。要是HRC值超过50，那加工起来就费劲多啦，刀具磨损得也快。

大隈五轴加工中心能够实现任意角度下的加工大隈五轴加工中心是一种用于加工各种复杂形状零件的高精密加工设备。

与普通的三轴加工中心相比，它可以在任意角度下进行加工，因此可以实现更多样化和复杂化的加工。

本文将详细介绍该加工中心的工作原理和特点。

一、工作原理：大隈五轴加工中心是基于数控机床的工作原理，但是它在数控系统与机床结构上有很大的不同。

该加工中心的数控系统采用了五维空间坐标系，即可以实现六个自由度的加工（X、Y、Z、A、B、C），其中A轴、B轴、C轴是机台上的旋转轴，主轴头可以在这些轴上进行旋转。

这样，加工中心就可以实现在各种角度下进行加工。

该加工中心的数控系统采用了高速数据通讯技术和高分辨率传感器技术，可以实现高速的精密加工，同时可以通过灵活的编程方式，实现多种加工方案和工艺的调整。

该加工中心的结构主要由底座、立柱、横梁、工作台、主轴箱等组成，通过这些部件的组合与配合，实现零件的高精度加工。

二、特点：1.能够实现任意角度下的加工。

大隈五轴加工中心具有更高的自由度，可以在各种角度下进行加工，大大提高了生产效率和加工质量。

2.加工精度高。

设备采用数字化控制技术和高分辨率传感器技术，可以实现高精度的加工，有效地保证了零件的加工质量和精度。

3.加工范围广。

设备可以加工复杂的三维表面和曲面零件，如航空航天零件、医疗设备零件、汽车零件等。

4.加工速度快。

设备采用高速主轴和高速进给系统，可以实现高速加工，大大缩短了加工周期。

5.易于编程和调整。

设备的数控系统具有高度的灵活性和可调性，可以通过编程方式实现不同的加工模式和工艺调整。

同时，它还可以实现对零件加工过程的实时监控和调整。

总之，大隈五轴加工中心是一种高精密的加工设备，具有广泛的应用前景。

它不仅可以提高生产效率和加工质量，还可以实现更加复杂、多样化的加工需求。