數控技術正以集成化、高效化、精益化的優勢推動制造領域的發展。其中五軸數控磨床是一種高技術含量、高精度、高穩定性專門加工復雜的曲面的機床,可實現多種技術和設備的集成,大大縮短制造工序,提高生產效率,有效解決產品開發周期長的問題。
所謂五軸聯動加工哲理指的是一臺機床上至少有五個坐標軸,3個直線坐標,2個旋轉坐標,并且必須在計算機的數控(CNC)系統的控制下,同時協調5個坐標軸對工件進行加工。這種五軸聯動的機床可以加工葉輪、葉片、螺旋槳、轉子等工件。
A-工件主軸旋轉運動
B-磨頭回轉運動
X-工件主軸橫向移動
Y-磨頭主軸垂直移動
Z-工件主軸縱向移動
其中X軸、Y軸、Z軸為直線軸,A軸、B軸為回轉軸。
3個直線軸的運動分別由3個伺服電機通過滾珠絲桿來完成,回轉軸的運動分別是由兩個伺服電機通過可渦輪桿裝置完成運行。
在5軸NC程序中,刀具長度補償功能仍然有效,但刀具半徑補償無效。使用圓柱銑刀進行接觸成形銑削時,需要為不同直徑的刀具編寫不同的程序。目前流行的數控系統無法完成刀具半徑補償,因為ISO文件沒有提供足夠的數據來重新計算刀具位置。用戶在進行CNC加工時需要經常更換刀具或調整刀具的準確尺寸。按照正常的加工程序,刀具路徑應送回CAM系統重新計算。因此整個加工過程的效率很低。
五軸數控磨床和三軸機床的區別在于它還有兩個旋轉坐標。 刀具位置從工件坐標系轉換到機床坐標系,中間需要多次坐標轉換。 使用市場上流行的后處理器生成器,只需輸入機床的基本參數,即可生成三軸數控機床的后處理器。 對于五軸數控機床,目前只有一些改進的后處理器。 五軸數控機床的后處理器還有待進一步開發。
