分动式五轴数控机床 内容提要 五轴数控机床优越性 分动式五轴数控机床 分动式五轴数控技术应用 问题提出 试问:加工一个平面使用平的端铣刀还是球面铣刀? 速度与力量 链球的力量在哪里? 刀的比较 平的端铣刀是抡起来大链球 球铣刀是抡动链球的手 曲面加工 再问:曲面加工用什么刀具? 端铣刀的优越性消失了吗? 会引起过切 必须采取五轴的方法 成功解决过切问题 有效防止过切 分动式五轴机床 五轴数控机床优越性 实现刀具对工件全方位、多角度加工 减少工件安装次数 避免多次安装引入的定位误差,提高加工精度 节省装卸时间,提高工作效率 节省专用夹具开支,降低制造成本 优越性之一 全方位、多角度加工复杂零件 传统工艺 按加工需求逐次定位、安装工件 制造专用夹具 分序加工 五轴数控机床优越性 采用非球面铣刀加工曲面零件 改善加工条件,提高产品质量 增加材料去除率,提高工作效率 优越性之二 非球面铣刀加工曲面零件: 工艺比较:不同的刀具 传统工艺:球面铣刀,三轴机床 五联动工艺:端面铣刀,五轴联动机床 刀具差 4:1 工艺比较:相差悬殊的走刀次数 走刀路线数量之差:25:1 五轴机床:20 三轴机床:500 工艺比较:截然不同的加工质量 零件加工质量 三轴:大量未去除的材料,与设计不吻合 五轴:少量残余材料,与设计曲面基本吻合 五轴产品 三轴产品 工艺比较:倍增的效率 五轴加工效率是三轴的100倍: 4X25(20:500) 五轴用10分钟完成的工作,三轴需连续切削近16个多小时 五轴数控机床应用 特别适合加工复杂工件和曲面零件 模具表面、螺旋桨叶片 复杂箱体类零件 五轴数控机床发展的制约因素 国产五轴联动数控机床性能稳定性差 进口机床价格高、使用受到限制 装备制造业的发展趋势 分动式五轴数控机床 变五轴联动为三轴联动+二轴分动 具备五轴机床的优良加工性能 一次安装,全方位加工 采用非球面铣刀加工曲面零件 标准部件组装 在三轴数控机床基础上,辅以自动摆、转工作台(叠加或替代原工作台) 技术简单、性能优越,效果显著 基本特点 数控系统性能稳定 机床结构简单,传动精度高 具备五轴数控机床先进性能 控制系统 采用通用的三轴数控系统 技术成熟、成本低、可靠性高 克服了目前五轴数控系统应用上的缺陷 传动机构 分动式转台机构 静态分度、锁紧,机构的刚度高 机械定位,位置准确、重复性好 联动式转台 动态、小间距调整方位角度(0.001o) 运动系统间隙较大(正、反转需要),刚性差 位置精度和重复精度较低(15”) 分动式五轴数控机床示例 普通三轴数控机床+摆、转工作台 工艺性能展示 非球面铣刀加工曲面零件 刀具间歇、跳跃式变换方位角度 符合五轴分动原理 零件加工质量展示 加工质量优于三轴机床产品 五轴分动加工 三轴加工 加工效率比较 是三轴机床效率的 33(=4X500/60) 倍 五轴分动:60 三轴机床:500 全方位、多角度加工复杂零件 一次安装、多角度加工复杂工件 五轴分动数控技术推广应用 具备五轴数控机床的优越性能,用途广泛 显著改善产品的加工质量 极大提高生产效率、缩短产品制造周期 节约夹具制造费用,节约数控机床工时成本 避免国产控制器系统的缺陷,性能稳定 采用标准部件组装,制造工艺简单 技术先进,成熟、可靠 工作目标 研制、生产配套设施 自动化分动转台 目前产品技术复杂、费用高,而且产品规格有限 开发低成本、高精度的分动转台 开发微型转台,为精雕机升级改造服务 开发配套软件 控制分动转台 实现曲面无过切、平铣刀加工 回答:肯定是平刀 回答:肯定是平刀 否! 费时、且影响精度;重复性差 增加专用夹具开支 SAMSUNG _ANYCALL 屏幕盖 国产系统性能稳定性差 进口系统应用受到严格限制 分动:不能实现连续角度变换,只能跳跃式 联动:伺服机构的正、反转要求较大的运动间隙 分动:30分加工 联动:10分 三轴:16.67小时