五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種具有五個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)聯(lián)動(dòng)功能的數(shù)控機(jī)床,其機(jī)械結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢(shì):可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的加工,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、葉輪等,這些零件的形狀復(fù)雜,需要五個(gè)坐標(biāo)軸的協(xié)同運(yùn)動(dòng)才能完成加工;加工精度高,五軸聯(lián)動(dòng)加工可減少工件的裝夾次數(shù),避免因多次裝夾帶來的定位誤差,提高加工精度;加工效率高,五軸聯(lián)動(dòng)加工可一次裝夾完成多個(gè)面的加工,減少了輔助時(shí)間,提高了加工效率;可提高刀具的使用壽命,五軸聯(lián)動(dòng)加工可使刀具以比較好角度和方向進(jìn)行切削,減少刀具的磨損,提高刀具的使用壽命。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)通常包括三個(gè)直線坐標(biāo)軸(X、Y、Z)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸(A、B 或 A、C),旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,需要具備良好的剛度和精度,以保證五軸聯(lián)動(dòng)加工的精度和穩(wěn)定性。立式數(shù)控機(jī)床占地面積小,適合盤類、板類零件的垂直加工。廣州四軸數(shù)控機(jī)床解決方案
1965 年,第三代集成電路數(shù)控裝置問世,其體積更小、功率消耗更低,可靠性顯著提高,價(jià)格進(jìn)一步下降,有力地促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的增長(zhǎng)。60 年代末,出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC,又稱群控系統(tǒng)),以及采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC),使數(shù)控裝置邁入以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。1974 年,使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(MNC,即第五代數(shù)控系統(tǒng))研制成功。與第三代相比,第五代數(shù)控裝置的功能提升了一倍,而體積縮小至原來的 1/20,價(jià)格降低了 3/4,可靠性也大幅提高。80 年代初,隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的進(jìn)步,出現(xiàn)了具備人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序功能的數(shù)控裝置,且數(shù)控裝置愈發(fā)小型化,可直接安裝在機(jī)床上,同時(shí)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提升,具備自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能 。廣東小型數(shù)控機(jī)床廠家五軸數(shù)控機(jī)床的仿真軟件,可提前模擬加工過程,避免實(shí)際加工中的錯(cuò)誤。
數(shù)控機(jī)床的刀具系統(tǒng)與管理:刀具系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)材料去除加工的關(guān)鍵部分,直接影響加工效率和質(zhì)量。刀具系統(tǒng)由刀具本體、刀柄和附件組成,刀具本體根據(jù)加工工藝可分為車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀等多種類型。例如,立銑刀常用于平面銑削和輪廓加工,球頭銑刀則適用于曲面加工。刀柄起到連接刀具和機(jī)床主軸的作用,常見的刀柄接口有 BT、HSK、SK 等,其中 HSK 刀柄憑借其高精度、高剛性的特點(diǎn),在高速加工中廣泛應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)刀具的高效管理,數(shù)控機(jī)床通常配備自動(dòng)換刀裝置(ATC),如斗笠式刀庫、鏈?zhǔn)降稁斓?。自?dòng)換刀裝置在數(shù)控系統(tǒng)的控制下,可在數(shù)秒內(nèi)完成刀具的更換,提高加工效率。同時(shí),刀具管理系統(tǒng)還能對(duì)刀具的壽命、磨損狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理,通過刀具壽命預(yù)測(cè)模型,提前預(yù)警刀具更換時(shí)間,避免因刀具磨損導(dǎo)致的加工質(zhì)量問題 。
數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由床身、立柱、工作臺(tái)、主軸部件、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架與刀庫、輔助裝置等部分構(gòu)成。這些部件通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局,形成一個(gè)有機(jī)整體,為數(shù)控加工提供穩(wěn)定的機(jī)械支撐和精確的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行能力。例如,床身作為機(jī)床的基礎(chǔ)部件,承受著整個(gè)機(jī)床的重量和加工時(shí)的切削力,其結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性直接影響加工精度;工作臺(tái)則用于安裝工件,并在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)工件的定位和運(yùn)動(dòng)。床身和立柱多采用鑄鐵或焊接鋼結(jié)構(gòu),以保證足夠的剛度和抗振性。鑄鐵床身具有良好的鑄造性能和吸振性,常用于中小型數(shù)控機(jī)床;焊接鋼結(jié)構(gòu)則具有較高的強(qiáng)度和剛度,且重量較輕,適用于大型數(shù)控機(jī)床。床身的結(jié)構(gòu)形式有水平床身、傾斜床身和立式床身等,傾斜床身可改善排屑性能,常用于數(shù)控車床;立式床身則適用于數(shù)控立式加工中心,可節(jié)省占地面積。立柱作為支撐主軸部件的重要結(jié)構(gòu),其剛性和穩(wěn)定性對(duì)主軸的加工精度影響明顯,通常采用箱形結(jié)構(gòu),并在內(nèi)部設(shè)置加強(qiáng)筋以提高剛度。數(shù)控激光切割機(jī)切縫窄、熱影響區(qū)小,適合不銹鋼等材料加工。
數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)分類與特點(diǎn):數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的 “大腦”,根據(jù)功能和應(yīng)用場(chǎng)景可分為經(jīng)濟(jì)型、普及型和型。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,主要應(yīng)用于對(duì)精度和功能要求不高的小型加工設(shè)備,如簡(jiǎn)易數(shù)控車床,其控制軸數(shù)一般為 2 - 3 軸,具備基本的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能。普及型數(shù)控系統(tǒng)功能較為完善,廣泛應(yīng)用于各類中小型加工企業(yè),支持多軸聯(lián)動(dòng)控制(通常為 3 - 5 軸),具備刀具補(bǔ)償、自動(dòng)換刀等功能,可滿足復(fù)雜零件的加工需求。型數(shù)控系統(tǒng)則面向制造業(yè),如航空航天、精密模具制造等領(lǐng)域,具有高速、高精度、多軸聯(lián)動(dòng)(可達(dá) 5 軸以上)和智能化控制等特點(diǎn),支持五軸聯(lián)動(dòng)加工、納米級(jí)插補(bǔ)精度以及高級(jí)的自適應(yīng)控制功能,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜曲面零件的高效、高精度加工,但價(jià)格相對(duì)昂貴 。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床可加工葉輪、螺旋槳等復(fù)雜空間曲面零件。中山四軸數(shù)控機(jī)床按需設(shè)計(jì)
多功能數(shù)控機(jī)床的靈活配置,使其能夠適應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不同加工需求。廣州四軸數(shù)控機(jī)床解決方案
主軸部件是數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)切削加工的部件,主要由主軸、主軸電機(jī)、主軸軸承、傳動(dòng)裝置等組成。主軸的作用是帶動(dòng)刀具或工件旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。主軸電機(jī)為 spindle 提供動(dòng)力,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床多采用交流伺服電機(jī),具有調(diào)速范圍廣、輸出功率大、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。主軸軸承的性能直接影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度,常用的軸承類型有滾動(dòng)軸承和靜壓軸承。滾動(dòng)軸承具有摩擦系數(shù)小、安裝方便的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控機(jī)床;靜壓軸承則通過壓力油膜支撐主軸,具有極高的旋轉(zhuǎn)精度和剛度,適用于高精度加工機(jī)床。主軸傳動(dòng)裝置用于將主軸電機(jī)的動(dòng)力傳遞給主軸,常見的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和直接傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比和扭矩傳遞,適用于大切削量加工;帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲低的優(yōu)點(diǎn),常用于小型數(shù)控機(jī)床;直接傳動(dòng)則將主軸電機(jī)與主軸直接連接,傳動(dòng)效率高,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),適用于高速加工中心。廣州四軸數(shù)控機(jī)床解決方案