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五軸聯(lián)動加工中心的結(jié)構(gòu) - 加工中心
五軸聯(lián)動精工加工中心的結(jié)構(gòu) 五軸聯(lián)動加工中心大多是“3+2”的結(jié)構(gòu),，即X,Y,Z三個直線運動軸加上分別國繞X YZ軸旋轉(zhuǎn)的A,，B，C三個旋轉(zhuǎn)軸中的兩個旋轉(zhuǎn)軸組成,。這樣,，從大的方面分類，就有X,，Y,，Z，A,，B,；X，Y,，Z，A,，C,；X,，Y,，Z,，B,，C三種形式,。根據(jù)二個旋轉(zhuǎn)軸的組合形式不同來劃分，大體上有雙轉(zhuǎn)臺式,、轉(zhuǎn)臺加擺頭式和雙擺頭式三種形式,。這三種結(jié)構(gòu)形式由于物理上的原因，分別決定了五軸聯(lián)動機床的規(guī)格大小和加工對象的范圍,。1.雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床如圖1所示,，為A軸+C軸的雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)。設置在床身上的工作臺可以圍繞X軸回轉(zhuǎn),，定義為A軸,，A軸一般工作范圍+30°至一120°,。工作臺的中間還沒有一個回轉(zhuǎn)臺繞Z軸旋轉(zhuǎn)，定義為C軸,，C軸一般能進行360°回轉(zhuǎn),。這樣通過A軸與C軸的組合，固定在工作臺上的工件除了底面之外,，其余的五個面部可以由立式主軸進行加工,。A軸和C軸最小分度值一般為0.001°,，這樣又可以招工件細分成任意角度，加工出傾斜面,、顧斜孔等,。A軸和C軸如與X、Y,、Z三個直線軸實現(xiàn)聯(lián)動,，就可加工出復雜的空間曲面，當然這需要高檔的精工系統(tǒng),、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持。這種設置方式的優(yōu)點是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡單,，主軸剛性非常好,，制造成本比較低,。但一般工作臺不能設計太大,，承重也較小,，特別是當A軸回轉(zhuǎn)大干等于90°時,，工件切削時會對工作臺帶來很大的承裁力矩,。 圖1.雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床2.轉(zhuǎn)臺加擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床 如圖2所示，由于轉(zhuǎn)臺可以是A軸,、B軸或C軸,，擺頭也是一樣,，可以分別是A軸,、B軸或C軸,，所以轉(zhuǎn)臺加上擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床可以有各種不同的組合,，以適應不同的加工對象,。這種設置方式的優(yōu)點是主軸加工非常靈活,，工作臺也可以設計得非常大,?？蜋C龐大的機身、巨大的發(fā)動機殼部可以在這類加工中心上加工,。這種設計還有一大優(yōu)點：在使用球面銑刀加工曲面時,，當?shù)毒咧行腻X垂直于加工面時，由于球面銑刀的頂點線速度為零,，頂點切出的工件表面質(zhì)量會很差,，采用主軸回轉(zhuǎn)的設計，令主軸相對工件轉(zhuǎn)過一個角度,，使球面銑刀避開頂點切削,，保證有一定的線速度，可提高表面加工質(zhì)量,。這種結(jié)構(gòu)非常適合模具高精度曲面加工,，同時也是工作臺回轉(zhuǎn)式加工中心難以做到的。為了達到回轉(zhuǎn)的高精度,。高檔的回轉(zhuǎn)軸還配置了圓光柵尺反饋,，分度桔度都在幾秒以內(nèi),，當然這類主軸的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比較復雜,，制造成本也較高,。圖2.轉(zhuǎn)臺加擺頭式（C軸+B軸）五軸聯(lián)動機床3.雙擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床如圖3所示,，由于結(jié)構(gòu)本身的原因擺頭中間一般有一個帶有松拉刀結(jié)構(gòu)的電主軸，所以雙擺頭自身的尺寸不容易做小,，一般在400一500mm，加上雙擺頭活動范圍的需要,，所以雙擺頭結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動機床的加工范圍不宜太小，而是越大越好,，一般為龍門式或動梁龍門式，龍門的寬度在2000一3000mm以上為好,。 圖3.雙擺頭式結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動加工中心目前較先進的雙擺頭式五軸聯(lián)動機床的擺頭結(jié)構(gòu)一般采用“零傳動”技術的扭矩電動機,，“零傳動”技術在旋轉(zhuǎn)軸中的應用是解決其傳動鏈剛性和精度的最理想的技術路線,。隨著技術的發(fā)屁,，扭短電動機的制造成本大大下降，市場價格也隨之下降,，這一進程將促使五軸聯(lián)動機床的制造技術大大地前進一步,。
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