時代的變遷往往伴隨著各行各業(yè)的轉型升級。隨著中國制造2025的深入實施,航空航天飛行器、汽車和軌道車輛等向高速、節(jié)能和安全性方向發(fā)展,從而使不少關鍵零件呈現(xiàn)出復雜多面體和高次曲面的形態(tài)。以往應用三個直線軸的數(shù)控機床難于再獲得理想的加工精度和表面質量,這就促使各行各業(yè)對五軸加工技術需求的增長呈直線上升。
五軸加工中心不是單純的將車削和銑削兩種加工手段兼并到一臺機床上,而是應用五軸加工中心的主軸運動來實現(xiàn)各類模具或板材、家具的生產加工,是在現(xiàn)在的數(shù)控技術得到較大發(fā)展的條件下發(fā)生的一種新的切削實踐和切削技巧。
五軸聯(lián)動加工中心技術是指一個復雜形狀的表面需要用5個獨立軸共同進行數(shù)控插補運動才能獲得光順平滑形面的加工技術。雖然從理論上講任何復雜表面都可用X、Y、Z三軸坐標來表述,但實際加工刀具并不是一個點,而是有一定尺寸的實體,為了避免對空間扭曲面加工時出現(xiàn)刀具與加工面間的干涉以及保證曲面各點的切削條件的一致性,需要調整刀具軸線與曲面法矢間在兩維方向上的夾角。
五軸聯(lián)動加工中心的軸數(shù)是指加工同一表面時所需獨立運動的軸的數(shù)量,而非指該數(shù)控擁有的可控制軸的數(shù)量。
五軸加工中心具備以下顯著特征:適合于復雜的異形零件的加工--五軸加工中心能夠實現(xiàn)普通加工中心難以實現(xiàn)或基本不能加工的復雜零件的加工,因而在航天、造船、模具等加工業(yè)中得到普遍運用;加工精度高--五軸加工中心是通過五軸定位加工對于材質的尺寸分析可以做完整的檢測,所以五軸立式加工中心的精度高于普通加工中心;加工穩(wěn)固牢靠--實現(xiàn)盤算機掌握,消除人為誤差,零件加工一致性好,質量穩(wěn)固牢靠;高柔性--加工對象轉變時,一般只須要更改數(shù)控順序,表現(xiàn)出很好的適應性,可大小節(jié)儉生產預備時光。在五軸加工中心的基本上,能夠組成具備更高柔性的自動化制作體系;
高生產率--五軸加工中心自身加工的精度高、機床床身剛性大,會自動選擇有利的加工用量,五軸加工中心的生產率高,一般為普通加工中心的3~5倍,可以應付某些復雜零件的加工,生產效力能夠進步十幾倍甚至幾十倍;生產條件好--機床自動化水平高,操作人員工作強度大大下降,工作環(huán)境較好;有利于管理--采取五軸加工中心有利于向盤算機掌握與治理生產方面開展,為實現(xiàn)生產過程自動化創(chuàng)造了條件。
床身鑄件的特點:耐磨性與消震性好,由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在的消震性優(yōu)于鋼。工藝性能好,由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結構復雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。