五轴联动设备


五轴联动设备是一种科技含量高、精密度高,专门用于加工复杂曲面的机床,以下将从其工作原理、结构形式、关键技术、应用领域等维度展开详细介绍:

 

· 工作原理

· 数字指令控制:在加工前,需用规定的指令代码按照零件图编制出数控加工程序,通过操作面板或通信接口输入到数控装置中。数控装置经译码、运算后生成相应的控制信号,包括位置信号、运动控制信号和逻辑控制信号。

· 伺服系统驱动:位置信号与运动控制指令经伺服系统进行信号变换和功率放大后,驱动伺服电动机精确运动,带动机床移动部件按照程序自动地进行加工。

· 逻辑控制辅助:由数控装置所控制的内置式可编程序控制器 (PLC) 输出的逻辑控制指令,经功率放大后,按预先规定的逻辑顺序直接驱动电磁阀、离合器、继电器、主轴控制器等执行元件,控制主轴的起停、变速、换向,工件加紧或松开等辅助动作,实现数控机床的自动操作。

· 实时检测补偿:检测装置实时检测坐标轴的实际位置和速度值,信号转换后反馈给数控装置或伺服系统,与指令值进行比较,并对误差进行补偿调节,使移动部件运行到正确的位置。

· 结构形式

· 双转台式:两个旋转轴都设置在工作台上,工件安装在工作台上,通过工作台的两个旋转运动和三个直线轴的运动,实现五轴联动加工。这种结构形式的优点是结构相对简单,成本较低,适用于加工中小型工件;缺点是工作台的承重能力有限,且旋转轴的运动范围受到一定限制。

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机床 双转台式五轴联动设备

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· 转台加摆头式:一个旋转轴设置在工作台上,另一个旋转轴设置在主轴头上。这种结构形式可以实现更灵活的刀具姿态调整,适用于加工大型、复杂的工件,但结构相对复杂,成本较高。


· 直线电机驱动技术:直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的传动装置,取消了源动力和工作台部件之间的一切中间传动环节,使得机床进给传动链的长度为零,可实现直接驱动,具有无传动链、无磨损、无反向间隙、定位精度高、动态性好等优点。

· 双驱动技术:对于较宽工作台或龙门架型式,采用双驱动和双光栅尺,一个驱动模块,可使动态性能更加完美。通过一个驱动指令,双驱同时工作,光栅尺来检测两点是否平衡,如果不平衡则通过不同指令使其达到平衡。

· RTCP 补偿技术:即刀具中心点控制技术,能够在五轴联动加工过程中,自动补偿刀具长度、半径和位置的变化,确保刀具始终以正确的位置和姿态进行切削,提高加工精度和表面质量。

· 应用领域

· 航空航天领域:用于加工航空发动机叶片、叶轮、机匣、螺旋桨等复杂零部件,能够满足其高精度、高表面质量的要求,提高航空发动机的性能和可靠性。

· 汽车制造领域:可用于加工汽车发动机缸体、缸盖、曲轴、模具等零部件,提高加工精度和效率,降低生产成本。

· 模具制造领域:能够加工各种复杂的模具,如注塑模具、压铸模具、冲压模具等,提高模具的精度和表面质量,缩短模具的制造周期,降低模具的生产成本。

· 医疗器械领域:用于加工人工关节、牙科种植体、手术器械等高精度医疗器械零部件,满足医疗器械对精度和表面质量的严格要求。

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机床 转台加摆头式


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