五轴加工中心和三轴四轴的区别
我们常说的三轴、四轴、五轴加工中心有什么具体不一样
我们常说的三轴、四轴、五轴加⼯中⼼有什么具体不⼀样三轴⽴式数控加⼯中⼼是三条不同⽅向直线运动的轴,分别是上下、左右和前后,上下的⽅向是主轴,可以告诉旋转,四轴⽴式加⼯中⼼是在三轴的基础上增加了⼀个旋转轴,即⽔平⾯可以360度旋转。
不可以⾼速旋转,五轴加⼯中⼼⽐四轴加⼯中⼼多⼀个可以直⽴旋转360度,也是不可以⾼速旋转,这个旋转轴通常在上下轴上⾯,就是主轴的上⾯,五轴加⼯中⼼可以⼀次性加⼯雕像、叶轮叶⽚和整体叶盘等零件,三轴设备由于⼲涉原因⽆法满⾜⼯艺要求。
⽽五轴机床就可以满⾜。
同时五轴机床还可以使⽤更短的⼑具进⾏加⼯,提升系统刚性,减少⼑具的数量,避免了专⽤⼑具的产⽣。
对于我们的企业⽼板来说,意味在⼑具成本⽅⾯,五轴机床将会给您省钱了。
五轴加⼯中⼼有两种回转⽅式,⼯作台回转轴,可以把⼯件分为任意⾓度加⼯,可以加⼯倾斜⾯和倾斜孔,选⽤⾼端的数控五轴系统和软件RETP的⽀持,还可以加⼯复杂的空间曲⾯,这种类型的五轴加⼯中⼼优点就是主轴的结构简单、刚性也好,有个缺点就是承重⽐较⼩。
另外⼀种五轴就是主轴摇摆头回转的,主轴的前端是回转头设计,这样的装置优点在与主轴的加⼯可以⾮常灵活,⼯作台可以放承载重些,这类设计的五轴摇摆头还有个优点,使⽤球⾯铣加⼯曲⾯的时候,⼑具中⼼线和加⼯⾯垂直⾯利⽤主轴的回转可以有效避开顶点切削,可以保证线速度,还可以提⾼表⾯加⼯质量,这种结构⽤于模具曲⾯要求精度较⾼选⽤的较多。
为了达到更精密的回转精度要求,还可以配备光栅尺。
精度可以达到⼏秒,但是价格稍⾼些。
简单来说五轴加⼯中⼼只是⽐普通三轴加⼯中⼼、四轴加⼯中⼼多了两个旋转⽅向,⽐⽅说⼀台⽴式加⼯中⼼是三轴,如果加⼯⼯件在加⼯的时候左右旋转就是第四轴,可以左右旋转还能前后旋转这样就是五轴加⼯中⼼。
机械制造中的的五轴数控加工技术
机械制造中的的五轴数控加工技术机械制造中的五轴数控加工技术是现代制造业中非常重要的一项技术,它可以大幅提高加工效率、精度和质量。
五轴数控加工技术是在三轴数控加工技术的基础上发展而来的,它可以实现在五个方向上对工件进行切削加工,具有更大的灵活性和复杂性。
首先,五轴数控加工技术可以实现多面加工。
传统的三轴数控加工只能在水平、垂直两个方向上对工件进行加工,而五轴数控加工则可以在额外的两个方向上对工件进行切削。
这意味着在同一次夹持下,可以完成更多面的加工,减少了重新夹持的次数,提高了加工效率。
其次,五轴数控加工技术可以实现复杂曲面加工。
由于五轴数控机床具有更多的自由度,可以在多个方向上对工件进行加工,因此可以更好地处理复杂曲面,如叶片、汽车车轮等复杂结构的加工。
这对于一些复杂零部件的制造具有非常重要的意义,可以提高加工精度和质量。
另外,五轴数控加工技术可以实现更高的加工精度。
通过五轴数控机床的多轴协同工作,可以降低机床的振动和变形,提高加工精度。
尤其对于一些高精度要求的零部件,比如航空航天领域的零部件,五轴数控加工技术可以保证其精度要求。
此外,五轴数控加工技术还可以实现更高的加工质量。
由于五轴数控机床具有更多的自由度,可以更好地处理曲面和复杂结构的零部件,避免产生刀痕和残留,提高了加工质量。
同时,五轴数控加工还可以减少工件在加工过程中的重新夹持次数,降低了人为误差的可能性,提高了加工准确性和一致性。
总的来说,五轴数控加工技术在机械制造中具有非常重要的意义。
它可以提高加工效率、精度和质量,满足了对复杂零部件加工的需求。
随着科技的不断发展,五轴数控加工技术将会越来越广泛地应用于各个领域,推动着制造业的发展和进步。
五轴加工工艺的特点
五轴加工工艺的特点五轴加工工艺是一种现代制造技术,通过同时控制机床的五个轴向(X、Y、Z、A、B轴)来完成对工件的加工。
它相对于传统的三轴加工具有许多独特的特点和优势。
本文将深入探讨五轴加工工艺的特点,以帮助读者更全面地理解这一先进的制造技术。
一、灵活性和多功能性五轴加工工艺具备极高的灵活性和多功能性,使得它可以适应各种复杂形状的零件加工。
传统的三轴加工技术只能在一个平面内进行加工,而五轴加工则能够以各种角度和方向来切削工件,使得加工能力和精度得到了显著提升。
这种灵活性和多功能性使得五轴加工工艺在航空航天、船舶制造、汽车工业等领域得到了广泛应用。
二、高效和精确性五轴加工工艺能够通过一次装夹完成复杂形状工件的加工,避免了多次重复装夹的过程,提高了加工效率。
五轴加工可以减少机床和刀具的运动次数,减小了加工误差,提高了加工的精确性。
这对于一些对尺寸和形状要求极高的零件加工尤为重要。
三、加工时间短五轴加工工艺能够通过多轴协同工作,有效地减少了切削路径的长度,缩短了加工时间。
与传统的三轴加工相比,五轴加工可以在更短的时间内完成相同的加工任务,提高了生产效率。
四、适应复杂曲面加工由于五轴加工工艺可以在各种角度和方向上进行切削,因此它非常适合于复杂曲面的加工。
传统的三轴加工无法满足对复杂曲面零件的要求,而五轴加工则能够通过调整刀具的姿态来适应各种曲面形状,实现高质量的加工。
五、刀具寿命长五轴加工工艺可以通过优化刀具路径和切削参数,减少切削力和摩擦,延长刀具的使用寿命。
相比传统的三轴加工,五轴加工具有更少的切削冲击和切削轴向变化,降低了刀具的磨损和断刀的风险,提高了刀具的经济效益。
总结回顾:五轴加工工艺具有灵活性和多功能性、高效与精确性、短加工时间、适应复杂曲面加工以及长刀具寿命等特点。
它在现代制造领域中发挥着越来越重要的作用,并为相关产业的发展提供了新的技术支持。
随着科技的不断进步,五轴加工工艺将继续发展和完善,为制造业的创新和进步带来更多的机遇与挑战。
五轴加工机床的结构【详解】
五轴加工机床的结构解析内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.1.倾斜式旋转工作台有多家机床制造商生产安装在3轴CNC数控机床上的倾斜式旋转工作台。
简单的旋转工作台已在市场上销售多年,广泛地应用于世界范围内的小型和大型机加工车间,用于零件的分度,进行各种机加工操作。
倾斜式旋转工作台可以使零件旋转,并可按各种角度倾斜,有利于机床的刀具接近零件的多个加工面,达到真正5轴加工的目的。
倾斜式旋转工作台的工作面相对较小,能够安装夹持工件的类型非常有限,对工件的长度、宽度和重量都有一定的限制。
此外,倾斜式旋转工作台本身的体积较大,占据了主机很大的工作范围。
最大的倾斜式旋转工作台甚至可占据主机75%以上的工作范围。
在进行重型切削操作时,倾斜式旋转工作台不适合于夹持加工零件,因为长度超过12in(1in=25.4mm)的零件可能会碰撞到周围的表面。
虽然,倾斜式旋转工作台对于加工小型零件来说是一个非常合适的解决方案。
但今天的客户要求机床具有更大的灵活性和宽广的加工能力。
如果这只是5轴加工惟一可选用的方法,那么加工车间就无法加工超过它们尺寸和重量限制的工件。
实现超精密加工基本条件超精密加工的市场需求呈现出如下的特点超声振动研磨PCD材料的去除机理超声振动研磨试验及结果分析超精密加工滚动轴承安装常见知识问答机床生产厂的装配工艺问题机械部分的修复稀油集中润滑系统设计的任务和步骤防止雾化的添加剂。
立式加工中心(三轴)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,工件一次装夹就可完成五面体的加工。
如配置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。
加工中心基本知识
加工中心基本知识什么是加工中心?加工中心是一种集铣削、钻孔、攻丝等多种加工功能于一体的数控机床。
它能够在一次装夹下完成多道工序的加工,提高加工效率,减少加工时间。
加工中心广泛应用于航空航天、汽车、机械等行业。
加工中心的分类根据机床的结构和功能,加工中心可以分为以下几类:1.立式加工中心:主轴与工作台垂直排列的加工中心,适用于加工高度较高的工件。
2.卧式加工中心:主轴与工作台水平排列的加工中心,适用于加工长度较长的工件。
3.五轴加工中心:具有主轴旋转和加工台旋转两个自由度的加工中心,可以实现复杂曲面的加工。
4.龙门式加工中心:横梁支撑主轴箱和工作台的加工中心,适用于加工大型工件。
5.桥式加工中心:主轴箱和工作台通过横梁连接的加工中心,具有较高的刚性和稳定性。
加工中心的主要部件一个典型的加工中心主要包括以下几个部件:1.主轴:负责驱动刀具进行切削加工,可根据工件的材质和加工要求选用不同类型的主轴。
2.刀库:用于存放刀具,可以根据加工工艺的需要自动进行刀具换装。
3.台面:承载工件的平台,通常可以在多个方向上进行移动和定位。
4.控制系统:控制加工中心的运行和加工过程,通常采用数控系统进行控制。
5.冷却系统:负责冷却刀具和工件,减少切削过程中的热变形。
6.夹具:用于夹紧工件,保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
7.电气控制柜:安装控制系统和电气元件,负责控制加工中心的运行。
加工中心的工作原理加工中心的工作原理是通过刀具相对于工件的相对运动,进行切削加工。
具体的工作过程如下:1.程序输入:根据零件图纸编写加工程序,并通过输入设备将程序输入到加工中心的控制系统中。
2.安装夹具:根据零件的形状和尺寸,选择适当的夹具夹紧工件,并将工件放置到工作台上。
3.刀具选择:根据加工程序的要求,选择合适的刀具并安装到刀库中。
4.加工开始:启动加工中心的控制系统,按照程序设定的加工路径和切削参数,进行切削加工。
5.加工监控:通过传感器和测量装置监控加工过程中的切削力、温度、振动等参数,实时调整加工参数。
CNC数控3、4、5轴数控到底有什么区别?
CNC数控3、4、5轴数控到底有什么区别?数控加工是在计算机控制下进行零件和产品的制造和加工。
数控加工涉及使用计算机数控(CNC)机床,通过自动去除材料的方式来对一块材料(即工件)进行整形和调整大小。
通常情况下,所使用的材料是塑料或金属,当去除完成后,成品或产品就已经生产出来了。
这个过程也被称为减法制造。
为了进行数控加工,计算机应用程序是用来控制机床的运动。
常见数控机床的类型数控加工过程包括最常见的铣削和车削,其次还有磨削、电火花加工等。
铣铣削是将旋转刀具用于工件表面,沿着3、4或5个轴移动。
铣削基本上就是对工件进行切割或修整,可以快速地用金属或热塑性塑料加工出复杂的几何形状和精密零件。
车车削是运用车床来制造包含圆柱形特征的零件。
工件在轴上旋转,与精密车削工具相接触,形成圆形边缘、径向和轴向孔、槽和沟槽。
数控加工的优势与传统的手动机加工相比,数控加工速度要快得多。
只要计算机代码是正确的,并符合设计,加工完的产品尺寸精度很高,误差很小。
数控制造是理想的快速成型制造方式。
它也可以用于制造最终使用的产品和组件,但通常只有在低批量的短期生产运行中才具有成本效益。
多轴数控加工数控铣削涉及去除材料使用旋转刀具。
要么工件保持静止,刀具移动到工件上,要么工件以预定的角度进入机床。
一个机器的运动轴越多,其成型过程就越复杂,速度也就越快。
三轴数控加工(3-axis CNC machining)三轴数控铣削仍然是最流行和广泛使用的加工工艺之一。
在3轴加工中,工件保持固定,旋转刀具沿x、y、z三轴切割。
这是一种相对简单的数控加工形式,可制造简单结构的产品。
它不适合加工复杂的几何形状或具有复杂组件的产品。
由于只能在三轴上切割,因此加工速度也可能比四轴或五轴数控慢,因为工件可能需要手动重新定位来获得所需的形状。
四轴数控加工(4-axis CNC machining)在四轴数控铣削中,第四轴被添加到切削刀具的运动中,允许绕x 轴旋转。
五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍
五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍几十年来,人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。
一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题,就会求助五轴加工技术。
早在20世纪60年代,国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。
目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。
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。
国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。
由于其特殊的地位,特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响,以及技术上的复杂性,西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度,对我国实行禁运。
因而,研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。
符合数控机床发展的新方向近几年国际、国内机床展表明,数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。
复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工,以保证工件的位置精度,提高加工效率。
国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工,均采用多轴加工技术,包括五轴联动功能。
在加工中心上扩展五轴联动功能,可大大提高加工中心的加工能力,便于系统的进一步集成化。
最近国际机床业出现了一个新概念,即万能加工,数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。
五轴数控机床在国内外的实际应用表明,其加工效率相当于两台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资,大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。
发展和推广的难点及阻力何在显然,人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。
但到目前为止,五轴数控技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门,并且仍然存在尚未解决的难题。
五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及?五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制,其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。
五轴理论讲解
第一周五轴理论讲解机床结构工作原理典型零件的工艺方案第一节五轴机床结构特点与工作原理36min1.五轴的定义:一台机床上至少有5个坐标,分别为3个直线坐标和两个旋转坐标2.五轴加工特点:1.三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长2.提高自由空间曲面的精度、质量和效率2.五轴与三轴的区别; 五轴区别与三轴多两个旋转轴,五轴坐标的确立及其代码的表示Z轴的确定:机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴X轴的确定:与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴,远离主轴轴线的方向为正方向3.直线坐标X轴Y轴Z轴旋转坐标A轴、B轴、C轴A轴:绕X轴旋转为A轴B轴:绕Y轴旋转为B轴C轴:绕Z轴旋转为C轴XYZ+A+B、XYZ+A+C、XYZ+B+C 三种形式五轴4.五轴按主轴位置关系分为两大类:卧式、立式5.五轴按旋转主轴和直线运动的关系来判定,五轴联动的结构形式:1.双旋转转工作台(A+B为例)在B轴旋转台上叠加一个A轴的旋转台,小型涡轮、叶轮、小型紧密模具2.一转一摆A+B B+C刚性精度高3.双摆头工作台大,力度大,适合大型工件加工,龙门式6. 五轴联动的结构的旋转范围:双旋转转工作台旋转范围:+20A-100 B360 +30A-120 C360一转一摆旋转范围:+30B-120 C360双摆头旋转范围:+90A-90 C360 +30A-120 C360第二节五轴加工优点应运典型零件的工艺方案实际生产加工常发生的问题及其解决方案32min1.三轴加工的缺点:1.刀具长度过长,刀具成本过高2.刀具振动引发表粗糙度问题3.工序增加,多次装夹4.刀具易破损5.刀具数量增加6.易过切引起不合格工件7.重复对刀产生累积公差2.五轴优点:1.刀具得到很大改善2.加工工序缩短装夹时间3.无需夹具4.提高表面质量5.延长刀具寿命6.生产集中化7.有效提高加工效率和生产效率3.五轴加工主要应运的领域:航空、造船、医学、汽车工业、模具4.五轴应运的典型零件:叶轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、立体公、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工5.五轴加工工工艺及其实际生产加工常发生的问题及其解决方案:1.五轴工件坐标系的确立、五轴G代码NC程序表示2.各种不同机台复杂零件的装夹3.加工辅助线、辅助面的制作4.五轴加工刀具与工件点接触,非刀轴中心的补偿5.加工过程中刀具碰撞问题6.刀轨的校验及其仿真加工7.不同五轴机器,不同刀轨和后处理第二周结合案例讲解软件的综合使用技巧和UG7.5新增功能的使用第三节案例1 五轴加工坐标与刀具补偿装夹及其UG7.5多轴驱动的讲解116min1.五轴坐标的设定:五轴坐标系一般情况下设在工作台回转中心上2.UG7.5中工件坐标系讲解:刀轴矢量、3轴半开粗、多轴面铣加工1.局部坐标系设定G52使用举例格式:G52 X_Y_Z_;式中:X 、Y、 Z:五轴加工机床局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值。
五轴加工中心调研报告
五轴加工中心调研报告五轴加工中心调研报告一、调研目的为了解决目前加工领域中存在的局限性问题,提高加工效率,降低加工成本,我们进行了五轴加工中心的调研。
通过此次调研,我们试图了解五轴加工中心的工作原理、性能特点以及市场应用情况,以便为企业的发展提供有价值的参考。
二、调研方法我们采取了多种调研方法,包括在线调研、面对面访谈、查阅相关资料等。
我们通过与行业内的专家、技术人员、设备厂家和使用者进行交流,获取了大量有关五轴加工中心的信息。
三、工作原理五轴加工中心是一种能够同时在五个轴向运动的加工设备。
它通过控制不同轴向的运动,使刀具能够在复杂的曲面上进行切削,从而实现更为精细的加工任务。
相比传统三轴加工中心,五轴加工中心具有更大的灵活性和多样性,能够满足多种不同形状零件的加工需求。
四、性能特点1.高精度:五轴加工中心具备高精度加工能力,可以满足对零件精度要求较高的加工任务。
2.高效率:五轴加工中心采用多轴同时运动,可提高加工效率,减少加工时间。
3.多功能:五轴加工中心除了能够进行复杂曲面的切削加工外,还可进行孔加工、攻牙、螺纹加工等多种功能。
4.智能化:五轴加工中心配备先进的数控系统,具有自动化、智能化的特点,操作简单方便。
5.节能环保:五轴加工中心采用了先进的液压系统和节能型电机,具备较低的能耗和环保特性。
五、市场应用目前,五轴加工中心已经广泛应用于航空航天、汽车、模具制造、医疗设备等领域。
在航空航天领域,五轴加工中心可以加工出复杂曲面的飞行器构件,提高零件质量和精度;在汽车领域,五轴加工中心可以加工出各种汽车内饰件,提高产品外观和品质;在模具制造领域,五轴加工中心可以加工出复杂曲面的模具零件,提高模具的制造效率和质量;在医疗设备领域,五轴加工中心可以加工出各种复杂曲面的医疗设备零件,提高产品精度和品质。
六、市场前景随着制造业的不断发展,对于更高精度、更高效率的加工需求也在不断增加。
五轴加工中心作为一种多功能、智能化、节能环保的加工设备,具有明显的竞争优势。
多轴机床常见类型
φ400mm 800mm 400mm 630mm -10°~+110° 360° 20m/min 60r/min 30r/min 0.001mm 0.001° 0.001° 60-12000r/min 12KW 16 把 HSK63A φ80mm/150mm 180mm 三相交流 380V(1±10%)50Hz
所以机床设计为双摆台的形式可以更有效地利用机床空间使加工范围更大,因为主轴是固定 不变的,所以刀具长度不会影响摆动误差。同时由于工作台可旋转和可倾斜,所以也方便于 操作。上文中所述 3+2 形式的立式五轴联动加工中心就是典型的双摆台形式。双摆台式的 五轴联动数控铣床的结构形式如图 1-9 所示
(a)
瑞士GF阿奇夏米尔的MIKRON HPM600U/800U精密型5轴联动加工中心是针对精密零
件加工行业的最新产品。它具有高动态特性、高速加工特性和5轴联动的特点。如图1-10所
示。
图 1-10 瑞士米克朗 HPM600U 双摆台 高性能五轴联动加工中心外观视图
1)机床结构 HPM600U/800U 加工中心采用混凝土聚合物整体压铸的落地床身,新型龙门框架式结 构,X、Y、Z三轴导轨各自独立,从而保证了极高的精度稳定性。机床主轴采用立式结构, 可以保证更高的切削稳定性。特殊设计的大摆角回转工作台采用扭矩电机直接驱动,强力液
由于增加了旋转轴,所以与三轴数控机床相比较,多轴机床的刀具或工件的运动形式 更为复杂,形式也有多种。 一、三轴立式加工中心附带数控转台的四轴联动机床
(a)
(b)
图 1-1 数控转台 (a)数控转台安装在工作台上的情况 (b)数控转台装夹工件的情况
如图 1-1 所示,这类机床是在三轴立式数控铣床或加工中心上,附加具有一个旋转轴的 数控转台来实现四轴联动加工,即所谓 3+1 形式的四轴联动机床。由于是基于立式铣床或加 工中心作为主要加工形式,所以数控转台只能算作是机可以实现五轴联动加工。如复杂的叶轮的加工、空间曲面加工。CNC 用户程序和数
加工中心专业知识学习
加工中心1.加工中心定义:能自动更换工具,对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。
英文名称:machining center加工中心,简称cnc,是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心又叫电脑锣。
加工中心备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。
加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果2.加工中心的发展史二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。
3.加工中心的分类按加工工序分类加工中心按加工工序分类,可分为镗铣与车铣两大类。
(1)镗铣(2)车铣按控制轴数分类按控制轴数可分为:(1)三轴加工中心(2)四轴加工中心(3)五轴加工中心。
按主轴与工作台相对位置分类(1)卧式加工中心:是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。
卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台,可加工工件的各个侧面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工复杂的空间曲面。
(2)立式加工中心:是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。
立式加工中心一般不带转台,仅作顶面加工。
此外,还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心,和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心,它们能对工件进行五个面的加工。
(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。
适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。
4轴加工中心原理
4轴加工中心原理4轴加工中心是一种用于加工工件的数控机床,它具有四个坐标轴:X轴、Y轴、Z轴和A轴。
这四个轴的运动组合可以实现对工件的多方向加工,从而提高加工效率和精度。
让我们来了解一下4轴加工中心各个轴的作用。
X轴是工件在水平方向上的运动轴,Y轴是工件在垂直方向上的运动轴,Z轴是工件在纵向方向上的运动轴,而A轴是工件在旋转方向上的运动轴。
通过这四个轴的联动,4轴加工中心能够实现对工件的多个面进行切削加工。
在加工过程中,4轴加工中心通过刀具来对工件进行切削。
刀具的选择和切削参数的设定根据具体的加工要求而定。
刀具通常由刀柄和刀片组成,刀柄用于固定刀片,并将切削力传递到工件上。
刀片则是实际进行切削的部分,它的形状和材料也会影响加工的效果和质量。
在加工过程中,4轴加工中心的控制系统起着重要的作用。
控制系统接收输入的加工程序,并根据程序指令控制各个轴的运动。
通过控制系统,加工人员可以设定加工路径、切削速度、进给速度等参数,从而实现对加工过程的控制。
除了控制系统,4轴加工中心还配备有其他辅助设备。
例如,冷却液系统可以对切削区域进行冷却,减少摩擦产生的热量,同时还能冲洗切屑,保持加工表面的清洁。
除切削液系统外,4轴加工中心还可以配备自动换刀装置,用于自动更换刀具,提高加工效率。
在实际应用中,4轴加工中心被广泛应用于各种行业,如航空航天、汽车制造、模具制造等。
它可以加工各种形状的工件,包括平面、曲面和复杂曲线等。
与传统的三轴加工中心相比,4轴加工中心具有更高的加工效率和更广泛的加工能力。
4轴加工中心是一种高效、灵活的数控机床,通过四个轴的运动组合实现对工件的多方向加工。
它在各种行业中起着重要的作用,提高了加工效率和加工质量。
随着科技的不断进步,4轴加工中心的应用前景将更加广阔。
看懂此文谁都不敢说不了解五轴机了
看懂此文,谁都不敢说不了解五轴机了随着国家航空航天工业的崛起,需要使用五轴机床加工的产品越来越多,现在见面不聊个五轴都不好意思打招呼!但是你真的了解五轴机床吗?市场上一些所谓的真五轴和假五轴,你知道区别吗?对比三轴又有什么优势?让我们来看看你应该知道的五轴知识。
什么是五轴机床:五轴机床是指在一台机床中同时含有X、Y、Z、A、B、C等任意五根轴的机床。
什么是五轴五联动:联动是指数控机床两个或两个以上的轴,在一个轴运动时,另外的轴作匀速或周期运动,五轴联动是五根轴都能联动。
五轴形式:一般分为主轴偏摆式,俗称摆头式(图1)和摇篮式(图2)图1摆头式图2摇篮式摆头式由于工件只作C轴运动,甚至有些连C轴都由主轴箱旋转来完成,这种形式对于超大超重型零件加工有着不可替代的作用。
但是必须配备断电保护功能,使机床在遭遇突然断电后能寻原路退至原点。
否则在偏摆主轴打孔或攻丝时突然断电就只能呵呵了!摇篮式适用于轻型零件,主轴只作直线轴运动,所以结构更简单可靠,主轴刚性及精度也会更好。
配上直线电机和力矩电机可做高速加工及铣车复合加工,在小型精密模具行业有着重要意义。
五轴机床优势:1、由于可以调整刀具与零件的角度位置关系,能加工一般三轴机床不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由曲面。
(图3)2、可以用侧刃线接触加工自由曲面,相对于三轴只能用球头刀点接触加工,能提高空间自由曲面的加工精度和效率。
(图4)3、让工件的装夹变得容易,无需特殊夹具和多次装夹就能完成除装夹面外所有特征的加工。
(图5)4、简化刀具种类,一些三轴需要特殊刀具才能完成的零件在五轴上用标准刀具就可以加工。
(图6)5、偏摆主轴加工使相同进给情况下切削面积更大,效率更高,还能避免球头刀中心0线速度切削,提高刀具使用寿命及表面精度。
(图7)6、偏摆主轴可以减小刀具伸长量,降低刀具受力,提高工件精度,提升表面质量。
(图8)图3图4图5 图6 图7 图8真、假五轴区别:是否是真五轴,要看五个轴是否能联动。
四轴加工中心工作原理
四轴加工中心工作原理四轴加工中心是一种先进的数控机床,它比传统的三轴加工中心多了一个旋转轴,从而增加了工件的加工角度,提高了加工精度和效率。
四轴加工中心的基本构造包括机床主体、控制系统、刀库、主轴和刀具等部分。
机床主体是加工中心的核心部分,它包括机床床身、立柱、横梁和工作台等。
控制系统是加工中心的大脑,它负责接收指令并控制机床的运动。
刀库用于存放刀具,可以根据加工需求自动进行刀具的更换。
主轴是加工中心的动力源,它负责带动刀具进行加工。
在四轴加工中心中,通常增加的是A轴或B轴。
A轴是绕X轴旋转的轴,B轴是绕Y轴旋转的轴。
通过控制旋转轴的运动,可以实现对工件的多角度加工,从而加工出更加复杂、多样化的零件。
在加工过程中,先将工件固定在工作台上,并选择合适的刀具。
然后,通过控制系统输入加工程序,控制机床的运动。
控制系统会根据加工程序计算出每个轴的运动轨迹和运动速度,然后将这些指令发送给伺服系统。
伺服系统会根据指令控制各个电机的运动,从而带动机床进行加工。
四轴加工中心具有许多优点。
首先,它可以实现多角度的加工,因此特别适合于加工复杂曲面零件。
其次,由于刀具的自动更换和切削参数的自动调整,使得加工过程更加智能化和高效率。
此外,由于加工过程中切削力的分散,可以减少工件的变形和刀具的磨损,提高加工质量和刀具寿命。
然而,四轴加工中心也存在一些局限性。
首先,由于加工精度的限制,对于特别高精度的零件,可能需要使用更加精密的加工设备。
其次,由于旋转轴的加入,加工过程相对复杂,需要更高的操作技能和经验。
总体来说,四轴加工中心是一种具有高精度、高效率和多功能的数控机床。
它通过控制旋转轴的运动,实现对工件的多角度加工。
具备智能化和高效率的特点,适用于加工复杂曲面零件。
三轴加工中心与五轴加工中心对比
三轴加工中心与五轴加工中心对比
简介
立式五轴加工中心的两个旋转都是安装在X轴之上,一个旋转轴围绕着X轴做旋转运动,定义为A旋转轴,A轴的工作范围在+30度至-120度。
在A旋转轴中间设置了一个回转台,从图上可以看出这个回转台是围绕着Z轴做回转运动,定义为C旋转轴,C旋转轴的工作范围在360度回转。
A轴和C轴组合的立式五轴加工中心一次对工件夹装可完成除了安装面以外的其它面加工,A旋转轴和C旋转轴最小分度值为0.001度,这样可以加工任意一个角,简单说加工面没有一个死角,主轴可以加工到每一个角度,安装面除外,特殊夹具夹持,安装面也可以部分加工。
这种两个旋转轴设置方式还有一个优点是主轴结构简单,主轴刚性好、制造成本比较低。
而缺点是工作台不能设计太大、工作台承重能力小,特别是当A旋转轴回转的度数大于或等于90度是时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
加工工件侧面时,刀具长度明显比三轴加工刀具长度短,刚性及加工精度大幅提高。
加工如图的特殊工件时,三轴明显不能胜任加工,而五轴机床通
过A、C轴偏转角度,能非常方便的加工到需要加工的部位。
五轴加工中心与三轴加工中心有哪些区别?
五轴加工中心与三轴加工中心有哪些区别?五轴加工中心与三轴加工中心有哪些区别五轴加工中心通常就是指五轴联动加工中心,是在传统的三轴加工中心的基础上开发出来的多功能自动化机床,也是目前世界上公认的最先进的数控机床类型。
五轴联动加工中心是目前解决飞机涡轮发动机叶片、汽车发动机曲轴、螺旋桨叶片等复杂零件的最佳解决方式。
可以说,三轴加工中心难以加工或者无法加工的零件,五轴联动加工中心都能更好更快的完成。
那么,五轴加工中心与三轴加工中心有哪些区别呢?1、时刻保持最佳切削状态三轴加工中心由于主轴与工作台的位置相对固定,加工曲面工件边缘时,刀具的切削状态就会逐渐变差,加工出来的表面质量也不高;五轴加工中心通过旋转轴的角度旋转功能,能够保证刀具与工件之间的切削状态始终保持在最佳状态之下,对于不规则的工件,一次装夹多次旋转就能完成加工。
另外,还可以避免球头铣刀中心点线速度为0的情况,获得更好的表面质量。
2、有效避免刀具干涉螺旋桨、涡轮发动机叶片、曲轴这些外形复杂的零件,使用三轴加工中心加工时刀具会存在很多干涉而导致无法加工。
五轴联动加工中心却可以通过旋转而实现,并且能使用刀柄更短的刀具进行加工,从而提升系统刚性,提高加工质量。
3、减少装夹次数五轴加工中心可以实现一次装夹,完成除了安装底面以外的所有面的加工任务,由于减少了装夹对刀引起的基准转换,从而使工件加工精度更容易得到保证。
同时五轴加工中心由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。
4、缩短生产过程链,简化生产管理五轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,可以使生产管理和计划调度简化。
工件越复杂,它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。
5、、缩短新产品研发周期对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。
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五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别
太空模具网 2010-9-3 16:16:00 阅读:825次
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立式加工中心(三轴)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,工件一次装夹就可完成五面体的加工。
如配置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。
立式五轴加工中心
这类加工中心的回转轴有两种方式,一种是工作台回转轴。
设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围+30度至-120度。
工作台的中间还设有一个回转台,在图示的位置上环绕Z轴回转,定义为C轴,C轴都是360度回转。
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轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。
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、伺服系统以及软件的支持。
这种设置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。
但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A轴回转大于等于90度时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
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。
这种设置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,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,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。
主轴回转的立式五轴加工中心
立式加工中心的主轴重力向下,轴承高速空运转的径向受力是均等的,回转特性很好,因此可提高转速,一般高速可达1,2000r/min以上,实用的最高转速已达到4,0000转。
主轴系统都配有循环冷却装置,循环冷却油带走高速回转产生的热量,通过制冷器降到合适的温度,再流回主轴系统。
X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈,双向定位精度在微米级以内。
由于快速进给达到40~60m/min以上,X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却,同主轴系统一样,由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心,带走热量。
卧式五轴加工中心
此类加工中心的回转轴也有两种方式,一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴,再加上工作台的一个回转轴,实现五轴联动加工。
这种设置方式简便灵活,如需要主轴立、卧转换,工作台只需分度定位,即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。
由主轴立、卧转换配合工作台分度,对工件实现五面体加工,制造成本降低,又非常实用。
也可对工作台设置数控轴,最小分度值0.001度,但不作联动,成为立、卧转换的四轴加工中心,适应不同加工要求,价格非常具有竞争力。
另一种为传统的工作台回转轴,设置在床身上的工作台A轴一般工作范围+20度至-100度。
工作台的中间也设有一个回转台B轴,B轴可双向360度回转。
这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好,常用于加工大型叶轮的复杂曲面。
回转轴也可配置圆光栅尺反馈,分度精度达到几秒,当然这种回转轴结构比较复杂,价格也昂贵。
目前卧式加工中心工作台可以做到大于1.25m2,对第一种五轴设置方式没有什么影响。
但是第二种五轴设置方式比较困难,因为1.25m2的工作台做A轴的回转,还要与工作台中间的B轴回转台联动确实勉为其难。
卧式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上,由于卧式设置的主轴在径向有自重力,轴承高速空运转时径向受力不均等,加上还要采用较大的BT50刀柄,一般最高可达20,000rpm。
卧式加工中心快速进给达到30~60m/min以上,主轴电机功率22-40KW以上,刀库容量按需要可从40把增加到160把,加工能力远远超过一般立式加工中心,是重型机械加工的首选。
加工中心大多可设计成双工作台交换,当一个工作台在加工区内运行,另一工作台则在加工区外更换工件,为下一个工件的加工做准备,工作台交换的时间视工作台大小,从几秒到几十秒即可完成。
最新设计的加工中心考虑到结构上要适合组成模块式制造单元(FMC)和柔性生产线(FMS),模块式制造单元一般至少有两台加工中心和四个交换工作台组成,加工中心全部并排放
置,交换工作台在机床前一字形排开,交换工作台多的可以排成两行、甚至双层设计。
两边各有一个工位作为上下工件的位置,其余工位上的交换工作台安装着工件等待加工,有一辆小车会按照系统指令,把装着工件的交换工作台送进加工中心,或从加工中心上取出完成加工的交换工作台,送到下一个工位或直接送到下料工位,完成整个加工操作。
柔性生产线除了小车、交换工作台之外,还有统一的刀具库,一般会有几百把刀具,在系统中存入刀具的身份编码信息,再通过刀具输送系统送进加工中心,并把用完的刀具取回,柔性生产线往往还需要一台FMS的控制器来指挥运行。
过去五轴加工中心多为德国、美国、日本、意大利制造,令人欣喜的是今年3月在上海举行的“中国数控机床展览会”上,展出了多台国内生产的五轴加工中心。
如济南二机床集团公司展出的龙门式五轴联动加工中心,工作台长6m,宽2m,采用立式主轴回转,A轴转角±100度,C轴转角±200度,这个庞然大物吸引了许多参观者,它标志着中国数控机床工业达到了先进水平。
上海第三机床厂、第四机床厂制造的立卧加工中心,工作台630mm2,采用高速内冷电主轴,主轴可立、卧转换,工作台可以360度等分,类似于上述简单配置为立、卧转换的三轴加工中心,可对工件实现五面体加工,尽管还没有配置五轴,也非常实用。
加工中心的发展与未来
现在加工中心逐渐成为机械加工业中最主要的设备,它加工范围广,使用量大。
近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展。
品种:有新型的立、卧五轴联动加工中心,可用于航空、航天零件加工;有专门用于模具加工的高性能加工中心,集成三维CAD/CAM对模具复杂的曲面超精加工;有适用于汽车、摩托车大批量零件加工的高速加工中心,生产效率高且具备柔性化。
性能:普遍采用了万转以上的电主轴,最高可达6~10万转;直线电机的应用使机床加速度达到了3-5g;执行ISO/VDI检测标准,促使制造商提高加工中心的双向定位精度。
功能:糅合了激光加工的复合功能,结构上适合于组成模块式制造单元(FMC)和柔性生产线(FMS),并具有机电、通讯一体化功能。
领先一步的机床制造商正在构想2010年的“加工中心”,它将是万能型的设备,可用于车、铣、磨、激光加工等,成为真正意义上的加工中心。
全自动地从材料送进,到成品产出,粗精加工、淬硬处理、超精加工,自动检测、自动校正,将无所不能。
设备将重视环保、节能,呈现出绿色制造业的标志。
21世纪时代特征的IT功能是绝对不可少的,设备将通过网络与外界交换信息,获得最新的技术成果,人类的智慧将在高科技产品加工中心上得到充分的展现。
立式加工中心和卧式加工中心的区别:
明显是因为工作台做大了,才改成立式的.
显然立式能加工更大的零件(其实所有的立式设备都比相应的卧式设备有更大的工件尺寸容纳能力,这是立式设备的天生优势.)
卧式加工中心和立式加工中心主要区别在于: 主轴(进给轴)一个是平行于底面一个是垂直于地面
立式很明显主轴是垂直地面的,卧式主轴是平行地面的,卧式就相当于镗床了,只是功能多,精度高。