五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用和軍工行業(yè)急需的輪轂加工設(shè)備。機(jī)床制造業(yè)的很高境界是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng),它在某種意義上反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平。
幾十年來(lái),人們普遍認(rèn)為五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、光滑和復(fù)雜表面的手段。設(shè)置在床上的工作臺(tái)可以繞X軸旋轉(zhuǎn),X軸定義為A軸。 A軸的一般工作范圍是+30度到-120度。中國(guó)不僅要成為世界制造強(qiáng)國(guó),還要成為世界制造強(qiáng)國(guó)!預(yù)計(jì)在不久的將來(lái),隨著五軸數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的普及和推廣,必將為中國(guó)成為世界強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心一般分為立式加工中心和臥式加工中心。立式加工中心(三軸)有效的加工面只是工件的頂面。臥式加工中心只有借助轉(zhuǎn)臺(tái)才能完成工件加工。三軸機(jī)床只有直線坐標(biāo)軸,而五軸數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)多樣;單一的NC代碼在不同的三軸數(shù)控機(jī)床上可以獲得相同的加工效果,但某五軸機(jī)床的NC代碼不能用于所有類型的五軸機(jī)床。西方發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)我國(guó)實(shí)施禁運(yùn)。在國(guó)際上,五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)被視為一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化水平的標(biāo)志。這種設(shè)計(jì)還有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì):當(dāng)我們使用球面銑刀加工曲面時(shí),當(dāng)?shù)毒咧行木€垂直于加工面時(shí),由于球面銑刀頂點(diǎn)的線速度為零,被頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會(huì)很差。玻璃鋼修邊五軸加工中心采用主軸旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),使主軸相對(duì)工件成一定角度旋轉(zhuǎn),使球面銑刀避免了頂點(diǎn)切削,并保證了一定的線速度,可以改善表面加工質(zhì)量。數(shù)控編程除了直線運(yùn)動(dòng)外,還需要進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的坐標(biāo)計(jì)算,如旋轉(zhuǎn)角度行程檢測(cè)、非線性誤差檢查、刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)計(jì)算等。處理的信息量非常大,數(shù)控編程極其抽象的。但到目前為止,五軸數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還于少數(shù)資金雄厚的細(xì)分市場(chǎng),還存在未解決的挫折。由于其特殊的地位,特別是對(duì)航空、航天、軍工等行業(yè)的重要影響,以及技術(shù)的復(fù)雜性,西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一直對(duì)作為戰(zhàn)略物資的五軸數(shù)控系統(tǒng)實(shí)行出口許可制度,禁止我的國(guó)家從運(yùn)輸。目前,加工中心正向五軸控制方向發(fā)展。五軸聯(lián)動(dòng)加工中心具有高效、高精度的特點(diǎn),一次裝夾即可加工工件。
我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其裝備在各行業(yè)的整體應(yīng)用水平仍然較低,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距。結(jié)果,整個(gè)處理過(guò)程的效率非常低。由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)價(jià)格非常昂貴,而且數(shù)控程序制作難度大,因此很難將五軸系統(tǒng)以“普通”的方式應(yīng)用。