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第两千七百七十章 两个设计方案(2 / 2)

但是这个方法的前提,是要有一套软件,可以将设计好的工件文件输入到其中,再将之转化为在时间维度上的工件方向,位置以及刀头所在方向和位置的一套关联动作的工艺文件。

这还是仅仅是运动轨迹的转化,还有很多的细节比如吃刀深度极限,车削速度极限等方面,还有就是精度控制,这是一套非常复杂的体系。

“五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装加就可完成五面体的加工。若配以五轴联动数控系统,便可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适应像汽车零部件、大型门锁构件等现代模具的加工。”李大成说道:“我们和秦所长共同研究了资料后,感觉还是采用最简洁的工作台回转轴方式设计,比较符合我们目前的技术条件。”

“工作台设置在机床上,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,在特定位置上环绕Z轴回转,定义为C轴,C轴都是360度回转。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。”

这个思路和周至最先想出来的思路一致,周至都能够想出大致模样来的方案,的确应该是最简单的方案了。

“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。”刘大川说道:“A轴和C轴两条曲线轴如与XYZ三直线轴联动,就可加工出复杂的空间曲面。”

“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,技术可以直接从传统机床技术上移植过来,制造成本还非常低。”

“缺点就是当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,所以工作台不能设计得太大,承重也比较小。”

“另外一种则是目前国外的主流,依靠立式主轴头的回转,主轴前端夹具是一个回转头,能自行对Z轴进行360度环绕,成为C轴。”

“而回转头自身还有带一个可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,两者结合起来,也可以实现五轴联动的功能。”

“这种设计的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,现在国外飞机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。”

“这种结构还有一大优点,就是我们在使用球面铣刀加工曲面,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后,只需要让主轴相对工件转过一个角度,就可以使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,便可以大大提高表面加工质量。”

“这种设计对于高精度模具加工是具备绝大优势的,但是设计难度却太大,回转结构十分复杂,步进和伺服精度异常搞,必须配置圆光栅尺反馈模块,以保障分度精度都在几秒以内,此外这类主轴的制造成本也较高。”

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