五轴联动数控机床的结构和应用

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1、·机械制造与研究·杜玉湘,等·五轴联动数控机床的结构和应用五轴联动数控机床的结构和应用杜玉湘,陆启建,刘LIU明MING灯DENG(南京四开电子企业有限公司,江苏南京210007)摘要:介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势;阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD/CAM系统)及其优缺点;详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数;列举了四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工件的情况。关键词:五轴联动;加工中心;零传动;数控系统中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:167

2、125276(2008)0320014203StructureandApplicationofFive2axisLinkageCNCMachineDUYu2xiang,LUQi2jian,LIUMING2deng(NanjingSkyElectronicEnterpriseCo.,Ltd.,Nanjing210007,China)Abstract:Thispaperintroducedseveralstructuresoffive2axisCNCmachinesandthedirectionofthedevelopmentoffive2axisCN

3、Cmachines,itintroducedseveralsculptsmachiningbydifferentfive2axisCNCmachinesandcomparedtheirprogrammingmethods(CAD/CAMsystem)andcharacteristics.ThepaperparticularlydescribedtherequirementsofCNCsystemforfive2axisCNCma2chinesandthekeyparametersofSKYfive2axisCNCsystem.Intheend,it

4、introducedSKYfive2axisCNCmachinesexhibitedtheseyearsandtheaccessoriesprocessingbythemachines.Keywords:five2axis;MC;directdrive;CNC旋转轴中的两个旋转轴组成。这样,从大的方面分类,就有0前言x,y,z,a,b;x,y,z,a,c;x,y,z,b,c三种形式;由二个旋转轴的组合形式来分,大体上有双转台式、转台加上摆头从2002年开始,中国已成为世界机床消费第一大国式和双摆头式三种形式。这三种结构形式由于物理上的原和机床进口第

5、一大国,进出口逆差严重,中高档、大型、精因,分别决定了机床的规格大小和加工对象的范围。密、高速数控机床以及数控系统的进口依赖程度更加明其中,双转台结构的五轴联动机床由于在加工工件时显。2005年,中高档与大型数控机床进口达到了52亿美工件需要在两个旋转方向运动,所以只适合加工小型零件,元,2006年则增加到了64亿美元。目前,中国进口高档、如小型整体涡轮、叶轮、小型精密模具等,由于结构最为简大型、精密和高速数控机床的比例达80%以上,中国汽车单,所以相对价格较为低廉,就应用来讲,这是数量最多的制造装备70%以上和汽车发动机生产线90%以上依赖进一类

6、五轴联动数控机床(图1)。口,而且几乎百分之百的中高档国产数控机床采用的数控系统也都是依赖进口。五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适合越来越复杂的高档、先进模具的加工以及汽车零部件、飞机结构件等精密、复杂零件的加工。众所周知,发达国家直到现在还在限制五轴联动数控系统和机床对中国的出口,如果用户使用国外的数控系统,就必须签署严格的定向使用协定,并接受检查。图1双转台式五轴联动机床加工(汽车大灯)模具1五轴联动数控加工中心的结构转台加上摆头

7、式结构的五轴联动机床由于转台可以五轴联动加工中心大多是3+2的结构,即x,y,z三是a轴、b轴或c轴,摆头也是一样,可以分别是a轴、b轴个直线运动轴加上分别围绕x,y,z轴旋转的a,b,c三个或c轴,所以转台加上摆头式结构的五轴联动机床可以有作者简介:杜玉湘(1977—),女,山东临沂人,工程师,学士,主要从事数控技术工作。·14·http:∥ZZHD.chinajournal.net.cnE2mail:ZZHD@chainajournal.net.cn《机械制造与自动化》·机械制造与研究·杜玉湘,等·五轴联动数控机床的结构和应用各种不同的组合,以

8、适应不同的加工对象,如加工汽轮发电机的叶片,需要a轴加上b轴,其中a轴需要用尾座顶尖配合顶住工件,如果工件较长同时直径又细