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恒德鑫与您浅谈五轴立式加工中心的设计特点和要求

2020-10-28 13:50:25

1.五轴加工中心具有较高的静态和动态风范。立式加工中心价格昂贵,加工成本远高于传统机床,需要采取措施大大减少单件加工时间。压缩单件加工时间包括两个方面。一方面,新型刀具材料的研制使切削速度提高了一倍,大大缩短了切削时间;另一方面,采用自动换刀系统,加速装夹等操作。,大大缩短了辅助时间。这些措施大大提高了生产效率,取得了良好的经济效益,但也大大增加了机床的负荷和工作时间。在加工中心的结构设计中,考虑到这些因素,其基本大件通常采用封闭式箱形结构,合理布置加强筋,加强各部件的接触空气,有效地改善了五轴立式加工中心的静空气。此外,调整部件的质量可以改变系统的固有频率,增加电阻可以改善机床的电阻特性,是改善机床动态空气的有效措施。

2.静态刚度。机床床身、导轨、工作台、刀架、主轴箱的结构刚度会因变形而影响机床本身的几何精度和误差。这些因素都要求数控机床具有较高的静刚度。切削过程中的振动不仅直接影响零件的加工精度和表面质量,而且会降低刀具寿命,影响生产效率。加工中心是连续运行的,加工过程中不可能通过人为的调整(如改变切削量或改变刀具的几何角度)来消除或减小振动。因此,须提高加工中心的动刚度。

3.热变形小。加工过程中,加工中心受到切削热、摩擦热等内外热源的影响,各部件会发生不同程度的热变形,影响工件的加工精度。由于加工中心的主轴转速、进给速度和切削量都大于传统机床,而且加工过程是自动化的,往往是连续加工的,产生的热量也更有效的通过液体冷却、冷购等方法来控制温升;通过对机床结构的改进,使零件的热变形在无误差敏感方向上发生。例如,卧式加工中心的柱采用对称的框式双柱结构,热变形产生主轴轴向平移的位移。它可以通过坐标校正来补偿,以减少热量的产生,并尽可能地将热源与主机分离。

4.运动部件间摩擦小,传动系统间隙消除。五轴立式加工中心工作台的位移以脉冲等效为单位。在对刀的情况下,工作台经常以很低的速度运动。这就要求工作台对数控装置发出的命令作出准确的响应。它与运动部件的摩擦特性有关。加工中心采用滚动导轨。滚动的静摩擦指南和静压指南很小,和润滑油的作用下,其摩擦力随运动速度的增加,它有效地避免了低速爬行现象,从而提高加工中心的运动平衡和定位精度。在进给系统中使用滚珠丝杠代替滑丝杠也是基于同样的原理。此外,采用脉冲补偿装置进行螺距补偿,消除了进给传动系统的间隙,有些机床采用无间隙传动副。

5.使用寿命长,精度保持好。良好的润滑系统保证了立式加工中心的使用寿命。导轨、进给丝杠、主轴部件均采用新型耐磨材料,使加工中心在长期使用中保持良好的精度。

6.人性化的设计。五轴立式加工中心采用主轴、多刀架和自动换刀装置,一次装夹可完成多道工序的加工,节省了大量装夹换刀时间。由于不需要人工操作,采用封闭式或半封闭式加工,使人机界面明亮、清洁、协调。本机具有很强的联锁能力,防止事故发生,提高了操作者的观察、操作和维护条件,并配有紧急停车装置,避免了事故的发生。所有操作集中在一个操作面板上,操作清晰,减少误操作。

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