選擇五軸加工中心有哪些要素？

本期我們將以業(yè)界領(lǐng)先的牧野五軸加工中心為例，為大家介紹在選擇五軸加工中心需要考慮哪些主要因素。

01結(jié)構(gòu)決定設(shè)備性能

五軸加工中心有各種各樣的結(jié)構(gòu)，機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從基礎(chǔ)上決定了設(shè)備的性能，決定了機(jī)床的剛性、加工精度、穩(wěn)定性、可操作性等等

主要應(yīng)考慮以下方面：
1）線性軸在移動時(shí)不合并疊加
2）切削回路短的設(shè)備剛性好
3）傾斜旋轉(zhuǎn)軸是否是DD馬達(dá)
4）是否為5軸聯(lián)動
5）5軸接近性

牧野的D200Z/D800Z/a500Z系列五軸加工中心采用了“Z”型高剛性工作臺結(jié)構(gòu)，如下圖所示，工作臺無需兩端支撐，大直徑傾斜軸承，工件重心B在A內(nèi)。與傳統(tǒng)單支撐結(jié)構(gòu)相比，彎曲量d極微小，力臂L更短。

這種傾斜軸結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)與3軸加工中心媲美的高精度加工。即使裝載并旋轉(zhuǎn)重工件，也可將工作臺的撓曲量控制在最小限度，同時(shí)，高剛性軸承及直接驅(qū)動電機(jī)還可實(shí)現(xiàn)振動較小的高精度順暢旋轉(zhuǎn)。另外還有著優(yōu)異的空間接近性。

傾斜軸結(jié)構(gòu)優(yōu)異的空間接近性

02傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度

機(jī)床的加工精度直接受到旋轉(zhuǎn)軸精度的影響，以牧野D800Z機(jī)床來了解傾斜旋轉(zhuǎn)軸精度對加工精度的實(shí)際影響。

1°= 60′1′= 60″1°=3600″

D800Z機(jī)床B/C軸的最小分辨率為0.0001度，也就是0.36″，定位精度為±3″，通過下面的計(jì)算示意圖，我們就可以知道產(chǎn)生的精度誤差。

03干涉防撞

干涉防撞是5軸加工中不可忽視的問題，除了采用電腦端的軟件干涉檢查以外，牧野的五軸加工中心標(biāo)配有機(jī)床在線實(shí)時(shí)仿真CSG功能，即使在手動模式也可以防止干涉。

在線實(shí)時(shí)仿真CSG功能，在加工前可事先檢查可能的工裝錯誤或刀具長度的設(shè)置錯誤，以便將運(yùn)行中的緊急停止降低至最小限度。運(yùn)行中 基于事先校對調(diào)整的數(shù)據(jù)、以及數(shù)控控制裝置內(nèi)的坐標(biāo)、偏移值等讀取位置信息，預(yù)測干涉可能性。一旦機(jī)床停止運(yùn)行時(shí)，可即時(shí)顯示狀況畫面、并確認(rèn)所預(yù)測的干 涉部位及軸的動作方向。

04旋轉(zhuǎn)中心校正

因環(huán)境和溫度變化等導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)中心變化，會影響五軸加工精度，應(yīng)能通過探頭自動進(jìn)行校正，3軸/分度/5軸加工精度驗(yàn)證加工，接刀誤差<±4μm。

05聯(lián)動精度

五軸加工中心的聯(lián)動精度是多因素結(jié)果的體現(xiàn)。以牧野D200Z為例，列舉加工案例來提供聯(lián)動精度參照。

加工設(shè)備：D200ZCAM：FFCAM工件材料：NAK80(40HRC)工件尺寸：140x140x35mm型腔：清角R0.22mm，深度20mm加工時(shí)間：1H35min/pocket刀具：7把6種

聯(lián)動精度：位置精度±2μm，形狀精度±3μm

06工藝支持

五軸加工中心的加工工藝決定了能否最大化發(fā)揮設(shè)備的性能。比如使異形刀具，可使得加工效率得到大幅度提升。

加工案例：效率提升6倍！

材料：YXR33(58HRC)形狀及尺寸：如下圖，深度30mm，拔模角2°，清角R3mm