五轴机床的五个轴通常是由三个直线轴外加两个回转轴组成的,其结构方式却有很大差别。不同的结构形式会使机床在刚性、动态性能和精度稳定性等方面产生一些差异。立式主轴摆动、立式主轴不动工作台摆动(摇篮式)这两种不同结构的五轴机床进行分析比较,以便用户充分了解其结构形式,从而有利于其根据自己产品的特点和经济能力挑选合适的机床。机床主轴刚性比较:头摆机床在加工的过程中,由于主轴摆动,使得主轴的刚性相对差;而工作台摆动机床,由于是工作台摆动,所以不会对主轴的刚性产生任何影响。机床加工的效率对比:由于旋转点的不同,刀尖实现同样的位移时,头摆机床的主轴需要摆动更大的角度(类似杠杆原理),所以加工同样的零件,头摆机床的效率更低。五轴加工中心:加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。中国台湾匠泽五轴加工中心配套的MST刀具
双摆头式结构的五轴联动机床:由于结构本身的原因摆头中间一般有一个带有松拉刀结构的电主轴,所以双摆头自身的尺寸不容易做小,一般在400一500mm,加上双摆头活动范围的需要,所以双摆头结构的五轴联动机床的加工范围不宜太小,而是越大越好,一般为龙门式或动梁龙门式,龙门的宽度在2000一3000mm以上为好。目前较先进的双摆头式五轴联动机床的摆头结构一般采用“零传动”技术的扭矩电动机“零传动”技术在旋转轴中的应用是解决其传动链刚性和精度的理想的技术路线。随着技术的发屁,扭短电动机的制造成本下降,市场价格也随之下降,这一进程将促使五轴联动机床的制造技术地前进一步。中国台湾福裕五轴加工中心多少钱使用五轴数控机床可以在一次装夹中实现复杂形状工件的高速高精度加工。
五轴加工中心龙门加工中心和卧式加工中心是两种结构完全不同的数控加工设备,其结构形式和加工用途也完全不同。但这两种数控机床有一个共同点是价格相对于数控立式加工中心或数控车床都要高很多。选择龙门加工中心和卧式加工中心的客户一般加工规模都比较大。当然其产品的加工档次也比较高。使用过龙门加工中心的客户大都知道其结构形式为主轴线与工作台面是垂直的。按结构形式龙门加工中心可分为:定柱式龙门、动柱式龙门、动柱动梁式龙门等类型。龙门加工中心比较适合用于大型零部件的加工,很多盘、套、板类的大型零件的高精度加工都会选择龙门加工中心。它具有三个直线运动坐标轴,同时也可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台,用于加工螺旋线类的零件。
立式主轴摆动、立式主轴不动工作台摆动五轴机床对比:刀具长度对机床加工精度的影响:摆动误差=摆臂×摆角,对头摆机床来讲,刀具长度是摆臂的一部分。也就是说,在头摆的情况下,刀具的长度影响摆臂长度,放大误差。即误差会随刀具的长度增长而增大。对于摇篮式工作台摆动机床,刀具长度与摆臂的长度无关。位置误差与形状误差:随着摆动,两种机床都会产生位置误差,但是头摆机床还会产生形状误差,而工作台摆动则不会产生形状误差。头摆机床刀具旋转,从而产生位置误差。与此同时,加工孔的进给方向和刀具的回转中心发生偏离,所以加工孔产生位置误差的同时,还会产生形状误差,出现楔形孔。而工作台摆动机床的位置误差是由工作台摆动造成,主轴的进给方向和刀具的旋转中心始终重合,所以不会再附加产生形状误差。这是摇篮式工作台摆动与头摆相比另一个明显的优势。五轴加工中心的原理,适用带有角度表面的侧面铣削加工,可消除由球端立铣刀加工导致的肋骨状纹路。
五轴加工中心跟三轴和四轴加工中心较大的差价就在于分度头。三轴加工中心和四轴加工中心在同样机型和同样配置的条件下差价在几万到十几万之间。但是五轴加工中心和四轴加工中心差价就非常大了,少则十几万,多则几十万,差价非常之大。五轴和四轴之所以会有这么大的差价是因为五轴加工中心的分度头比四轴加工中心的分度头贵,五轴加工中心的分度头起码都要十几万。还有就是数控系统,五轴加工中心使用的数控系统跟三轴和四轴加工中心的数控系统是不一样的。五轴加工中心的系统须附带五轴联动功能,而且五轴加工中心编程和操作都比较难,这就需要数控系统有比较强大的功能才能较好的编程和操作。五轴机床还可以使用更短的刀具进行加工,提升系统刚性,减少刀具的数量,避免了所用刀具的产生。中国台湾大前COMPACT系列五轴加工中心和三轴加工中心区别
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如今越来越多的企业已经认识到五轴加工的优势,它的发展一直备受人们关注。为了实现高精度、高生产效率的五轴加工,必然离不开先进的加工设备。龙门式五轴加工中心拥有高刚性、高精度的进给轴和主轴,双驱动的回转摆动工作台配置不但达到极高的金属去除率,还能确保极高的加工精度,其先进的热稳定性可在长时间加工过程中确保可靠的精度。机床热稳定性和对称设计,精密部件和模具制造商可获得极高的精度和无可挑剔的工艺可靠性。即使加工速度快、生产周期长,精度和工艺可靠性仍然保持稳定,从而实现一致的尺寸精度和全天候的可靠性。该平台主轴可坚定可靠地提供可重复的精度。它的碳纤维管罩可克服热点和热摆动相关的精度偏差,并且碳纤维可作为热屏障以防止热量从主轴中流失。此外,外套的碳纤维减少了6%的主轴重量,明显增加了线性驱动动力,同时减少了垂直轴上的振动和颠簸。中国台湾匠泽五轴加工中心配套的MST刀具