五轴联动加工中心

五轴联动加工中心具有高效率、高精度的特点。一次装夹工件即可完成五个面的加工。如果配备五轴联动的高端数控系统，还可以对复杂空间曲面进行高精度加工，更适应汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的旋转轴有两种类型。一是工作台回转轴。设置在床上的工作台可以绕X轴旋转，X轴定义为A轴。 A轴一般工作范围为+30度至-120度。工作台中部还有一个旋转工作台，在图中所示位置绕Z轴旋转，定义为C轴。 C轴旋转360度。这样，通过A轴和C轴的组合，固定在工作台上的工件的五个表面，除底面外，均可由立式主轴加工。 A轴和C轴的最小分度值一般为0.001度，可以将工件细分为任意角度，加工成斜面、斜孔等。如果A轴和C轴与XYZ三个直线轴联动，可以加工复杂的空间曲面。当然，这需要高端数控系统、伺服系统和软件的支持。这种设置方法的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性优良，制造成本比较低。但一般的工作台不能设计得太大，承载能力也比较小。特别是当A轴旋转大于等于90度时，工件的切削会给工作台带来很大的承载扭矩。另一种类型依靠垂直主轴头的旋转。主轴前端是一个旋转头，可以自行绕Z轴旋转360度，成为C轴。旋转头上还有一个A轴，可以绕X轴旋转，一般达到±90度以上，实现与上述相同的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计得很大。客机的巨大机身、巨大的发动机壳体都可以在该型加工中心上加工。这种设计还有一大优点：当我们使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工表面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，从顶点切出的工件表面质量会很差。通过采用主轴旋转的设计，使主轴相对工件旋转一个角度，球面铣刀可以避免从顶点切削，保证一定的线速度，可以提高表面加工质量。这种结构非常适合转台加工中心难以实现的模具高精度曲面加工。为了实现高精度的旋转，高端旋转轴还配备了圆光栅尺进行反馈，分度精度在几秒内。当然，这种主轴的回转结构比较复杂，制造成本也比较高。