五軸高速加工中心的幾個主要組成要素

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:3008

    近十多年來,由于刀具、驅動、控制和機床等技術的不斷進步,高速加工和高效加工,特別是高速硬銑已在模具制造業(yè)中得到了廣泛應用和推廣,傳統(tǒng)的電火花加工在很多場合已被高速硬銑所替代。

通過高速硬銑對一次裝夾下的模具坯件進行綜合加工,不僅大大提高了模具的加工精度和表面質量,大幅度減少了加工時間,而且簡化了生產(chǎn)工藝流程,從而顯著縮短了模具的制造周期,降低了模具生產(chǎn)成本。

    高速加工中心不斷提高的工作性能是模具制造業(yè)得以高效和高精度加工模具的重要前提。近年來,在驅動技術的推動下,涌現(xiàn)出結構創(chuàng)新、性能優(yōu)良的眾多不同類型的高速加工中心。90年代中后期出現(xiàn)的三軸高速加工中心(如瑞士Mikron公司在1996年末推出的HSM700型高速加工中心)現(xiàn)已發(fā)展到五軸高速加工中心。在驅動方式上,已從直線運動(X/Y/Z軸)的伺服電機和滾珠絲杠驅動發(fā)展到目前的直線電機驅動,回轉運動(A和C軸)采用了直接驅動的轉矩電機,有的公司并通過直線電機和轉矩電機使加工中心發(fā)展成全采用直接驅動的五軸加工中心。顯著提高了加工中心的行程速度、動態(tài)性能和定位精度。

    用于模具加工的高速加工中心,一個普遍的結構特點是采用龍門式框架結構,以此增強機床剛性,且便于充分利用加工區(qū)的空間。機床床身的材料則多數(shù)采用了聚合物混凝土,由于這種材料具有較好的阻尼性能和較低的熱傳導率,故有利于提高模具的加工精度。

    目前,根據(jù)坐標軸的配置,五軸加工中心基本上可分為兩種結構型式。一種是,三個直線軸(X/Y/Z)用于刀具運動和兩個附加旋轉軸(A和C)用于工件的回轉和擺動的結構型式。這種類型的高速加工中心,如德國R?der公司的RXP500DS/RXP800DS,德國Alzmetall公司的GS1000/5-T,瑞士Mikro的HSM400U/HSM600U和稱之為超高速加工中心的XSM400U/XSM600U,以及德國Hermle的C30U/C40U/C50U等。另一種是,五個坐標軸中的一個擺動軸(A)設置在主軸頭上的結構型式,通過叉形主軸頭實現(xiàn)主軸刀具的擺動,而擺動主軸頭也可通過牢固夾緊,使其定位在擺動角度范圍內的任意位置上。這種類型的機床如德國德馬吉公司的DMC75Vlinear/DMC105Vlinear,Mikro的HPM1850U和德國RolfWisser的高速銑床GAMMA605/1200等。有個別機床有把擺動軸和回轉軸均設置在主軸頭上,如德國Parat公司的G996V/BSH/5A高速銑削中心和德國Edel公司的五軸或六軸龍門銑床。

    五軸高速加工中心在價格上要比三軸加工中心高很多,據(jù)德馬吉DMC75V系列的五軸加工中心與三軸加工中心進行價格比較,五軸要比三軸的價格約高50%。五軸高速加工中心價格雖高,但這種高檔機床特別適合用來加工幾何形狀復雜的模具。五軸加工中心在加工較深、較陡的型腔時,可以通過工件或主軸頭的附加回轉及擺動為立銑刀的加工創(chuàng)造最佳的工藝條件,并避免刀具及刀桿與型腔壁發(fā)生碰撞,減小刀具加工時的抖動和刀具破損的危險,從而有利于提高模具的表面質量、加工效率和刀具的耐用度。用戶在采購加工中心時,是選用三軸加工中心還是五軸加工中心,應根據(jù)模具型腔幾何形狀的復雜程度和精度等要求來決定。

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