五轴加工中心功能和应用

2021年04月15日查阅次数：

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五轴加工中心有两种回转方式，工作台回转轴，可以把工件分为任意角度加工，可以加工倾斜面和倾斜孔，选用高端的数控五轴系统和软件支持，还可以加工复杂的空间曲面，这种类型的五轴加工中心优点就是主轴的结构简单、刚性也好，有个缺点就是承重比较小。另外一种五轴就是主轴摇摆头回转的，主轴的前端是回转头设计，这样的装置优点在与主轴的加工可以非常灵活，工作台可以放承载重些，这类设计的五轴摇摆头还有个优点，使用球面铣加工曲面的时候，刀具中心线和加工面垂直面利用主轴的回转可以有效避开顶点切削，可以保证线速度，还可以提高表面加工质量，这种结构用于模具曲面要求精度较高选用的较多。

1.可靠性最大化

五轴加工中心的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。

 

2.数控编程自动化

目前CAD／CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是五轴加工中心发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD／CAPP／CAM集成的全自动编程方式，它与CAD／CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。

3.智能化

现代五轴加工中心将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。

 

4.控制系统小型化

数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对五轴加工中心的操作使用。

5.多功能化

配有自动换刀机构（刀库容量可达100把以上）的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代五轴加工中心还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现五轴加工中心之间的数据通信，也可以直接对多台五轴加工中心进行控制。

五轴龙门加工的优势

1. 用于大型零件、模具、模型的加工，例如汽车主模型、游艇模型、汽车大型模具加工等；

 2. 适合结构复杂的零件，工件夹装简单；3. 适合多种材料加工，例如金属、塑料等；

 

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