當(dāng)前位置： 首頁(yè) / 兩種不同結(jié)構(gòu)的五軸加工中心分析
五軸加工中心的五個(gè)軸通常是由三個(gè)直線軸外加兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸組成的，其結(jié)構(gòu)方式卻有很大差別。不同的結(jié)構(gòu)形式會(huì)使機(jī)床在剛性、動(dòng)態(tài)性能和精度穩(wěn)定性等方面產(chǎn)生一些差異。本文主要針對(duì)立式主軸擺動(dòng)、立式主軸不動(dòng)工作臺(tái)擺動(dòng)(搖籃式)這兩種不同結(jié)構(gòu)的五軸加工中心進(jìn)行分析比較。
1. 主軸剛性比較
頭擺在加工的過(guò)程中，由于主軸擺動(dòng)，使得主軸的剛性相對(duì)差;而工作臺(tái)擺動(dòng)機(jī)床，由于是工作臺(tái)擺動(dòng)，所以不會(huì)對(duì)主軸的剛性產(chǎn)生任何影響。
2. 加工的效率對(duì)比
由于旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的不同，刀尖實(shí)現(xiàn)同樣的位移時(shí)，頭擺的主軸需要擺動(dòng)更大的角度(類似杠桿原理)，所以加工同樣的零件，頭擺的效率更低。
3. 刀具長(zhǎng)度對(duì)加工中心加工精度的影響
擺動(dòng)誤差=擺臂×擺角
對(duì)頭擺機(jī)床來(lái)講，刀具長(zhǎng)度是擺臂的一部分。也就是說(shuō)，在頭擺的情況下，刀具的長(zhǎng)度影響擺臂長(zhǎng)度，放大誤差。即誤差會(huì)隨刀具的長(zhǎng)度增長(zhǎng)而增大。對(duì)于搖籃式工作臺(tái)擺動(dòng)機(jī)床，刀具長(zhǎng)度與擺臂的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
4. 擺動(dòng)產(chǎn)生的位置誤差與形狀誤差
隨著擺動(dòng)，兩種加工中心都會(huì)產(chǎn)生位置誤差，但是頭擺還會(huì)產(chǎn)生形狀誤差，而工作臺(tái)擺動(dòng)則不會(huì)產(chǎn)生形狀誤差。頭擺刀具旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生位置誤差。與此同時(shí)，加工孔的進(jìn)給方向和刀具的回轉(zhuǎn)中心發(fā)生偏離，所以加工孔產(chǎn)生位置誤差的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生形狀誤差，出現(xiàn)楔形孔。
而工作臺(tái)擺動(dòng)的位置誤差是由工作臺(tái)擺動(dòng)造成，主軸的進(jìn)給方向和刀具的旋轉(zhuǎn)中心始終重合，所以不會(huì)再附加產(chǎn)生形狀誤差。這是搖籃式工作臺(tái)擺動(dòng)與頭擺相比另一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。
因此搖籃式的工作臺(tái)擺動(dòng)機(jī)床主軸的剛性好，加工效率高;刀具長(zhǎng)度對(duì)加工精度不會(huì)產(chǎn)生影響;加工不會(huì)產(chǎn)生形狀誤差;同樣的行程，五軸加工范圍會(huì)比頭擺式機(jī)床更大。
另外需要補(bǔ)充的是，工作臺(tái)擺動(dòng)由于需要克服工件自重的原因，如果工件很重，對(duì)夾具有更高的要求;還有，加工大型重型零件時(shí)五軸加工中心無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)擺動(dòng)，就只能采用頭擺的方式。
