臺中精機(jī)五軸加工中心,也被稱為五軸聯(lián)動加工中心,是一種科技含量高、精密度高的加工設(shè)備,專門用于加工復(fù)雜曲面。其具有x、y、z、a、c五個軸,其中x、y、z軸為移動軸,分別負(fù)責(zé)橫向、縱向和升降方向的移動;a軸是圍繞x軸旋轉(zhuǎn)的軸,c軸是圍繞z軸旋轉(zhuǎn)的軸。這五個軸可以形成聯(lián)動加工,使得加工過程更加靈活,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜曲面的高精度加工。
1、控制系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng):作為五軸加工中心的核心,通過編程控制五個軸的協(xié)同運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加工任務(wù)。例如,華拓科技自主研發(fā)的PC+I/O開放式HWATEC-5M-1型五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng),采用開放式的PC+I/O結(jié)構(gòu),全部數(shù)控核心功能均由運(yùn)行在PC硬件平臺上的軟件來實(shí)現(xiàn)。
伺服系統(tǒng):接收數(shù)控系統(tǒng)的指令,驅(qū)動各坐標(biāo)軸的運(yùn)動,保證運(yùn)動的精度和速度。常見的有交流伺服電機(jī)等,其性能直接影響加工中心的動態(tài)特性和加工精度。
2、機(jī)械結(jié)構(gòu)
主軸箱:用于支撐主軸并使之旋轉(zhuǎn),其前端外錐面安裝卡盤等附件夾持工件,內(nèi)錐面安裝頂尖,細(xì)長孔穿入長棒料。主軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛性對加工質(zhì)量至關(guān)重要。
床身:是加工中心的基礎(chǔ)0件,具有足夠的剛度和強(qiáng)度,為其他部件提供安裝基礎(chǔ)和相對位置基準(zhǔn)。通常采用鑄鐵或鋼材制造,經(jīng)過時效處理等工藝消除內(nèi)應(yīng)力,確保長期穩(wěn)定。
導(dǎo)軌:為大拖板和尾座相對于床頭箱的移動提供導(dǎo)向,保證運(yùn)動的精度和部件之間的相對位置準(zhǔn)確性。常見的導(dǎo)軌類型有滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌等,其中滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小,動靜摩擦差異小,能防止低速爬行,定位精度高,應(yīng)用較為廣泛。
刀架:固定于小滑板上,可裝四把車刀,轉(zhuǎn)動手柄可換位,便于加工時選用不同刀具。
尾座:安裝于床身導(dǎo)軌上,套筒內(nèi)裝頂尖支撐工件;也可裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具;偏移尾座可車削圓錐體,使用靈活。
進(jìn)給機(jī)構(gòu):將進(jìn)給箱的運(yùn)動傳至刀架,控制車刀縱向、橫向進(jìn)給量和速度,實(shí)現(xiàn)精確切削。
3、驅(qū)動系統(tǒng)
主軸電動機(jī):提供主軸旋轉(zhuǎn)的動力,驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)或刀具進(jìn)行主運(yùn)動。根據(jù)不同的加工需求,可選擇不同類型的主軸電動機(jī),如直流電動機(jī)、交流電動機(jī)等。
伺服電動機(jī):用于驅(qū)動各坐標(biāo)軸的運(yùn)動,按照數(shù)控系統(tǒng)的指令精確控制坐標(biāo)軸的位移和速度,保證加工精度。常見的有交流伺服電動機(jī)和直流伺服電動機(jī),交流伺服電動機(jī)應(yīng)用更為廣泛。
4、測量系統(tǒng)
位置檢測裝置:實(shí)時監(jiān)測各坐標(biāo)軸的實(shí)際位置,將位置信息反饋給數(shù)控系統(tǒng),以便數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和控制,確保加工精度。常見的位置檢測裝置有光柵尺、編碼器等。
刀具檢測裝置:用于檢測刀具的長度、直徑等信息,以便在加工過程中進(jìn)行刀具補(bǔ)償,提高加工精度。
5、冷卻潤滑系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng):通過冷卻液的循環(huán),帶走加工過程中產(chǎn)生的熱量,降低刀具和工件的溫度,減少熱變形,提高加工精度和刀具壽命。
潤滑系統(tǒng):為機(jī)床的各個運(yùn)動部件提供潤滑,減少摩擦和磨損,保證機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常見的潤滑方式有油脂潤滑、油霧潤滑等。
6、自動換刀裝置
刀庫:存放刀具的裝置,常見的有斗笠式刀庫、圓盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁斓取5稁熘械牡毒邤?shù)量和種類根據(jù)加工中心的規(guī)格和加工需求而定。
機(jī)械手臂:負(fù)責(zé)從刀庫中抓取刀具并更換到主軸上,實(shí)現(xiàn)自動換刀功能。機(jī)械手臂的動作由數(shù)控系統(tǒng)控制,能夠快速、準(zhǔn)確地完成換刀操作。
7、輔助裝置
排屑裝置:及時清理加工過程中產(chǎn)生的切屑,保持加工區(qū)域的清潔,防止切屑纏繞在刀具和工件上,影響加工精度和刀具壽命。常見的排屑裝置有螺旋式排屑器、刮板式排屑器等。
液壓系統(tǒng):為加工中心提供液壓動力,用于主軸箱的夾緊與放松、刀具的夾緊等操作,還可用于一些液壓控制的輔助功能。
氣動系統(tǒng):主要用于機(jī)床的氣動控制部分,如刀具的氣動夾緊、工作臺的氣動夾緊等,具有動作迅速、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
