1、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床,組員：江結(jié)敏 梁頌欣 羅小玲,五軸聯(lián)動(dòng) 所謂五軸加工這里是指在一臺(tái)機(jī)床上至少有五個(gè)坐標(biāo)軸(三個(gè)直線坐標(biāo)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))，而且可在計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。 1： 對(duì)于五軸立式加工來說，必須要有C軸，即旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，然后再加上一個(gè)軸，要么是A軸要么是B軸。!,所謂五軸加工這里是指在一臺(tái)機(jī)床上至少有五個(gè)坐標(biāo)軸(三個(gè)直線坐標(biāo)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))，而且可在計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。,五軸機(jī)床類型,主軸頭旋轉(zhuǎn)類型,立式結(jié)構(gòu)的兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸是A、C軸。 該機(jī)床將A 、C回轉(zhuǎn)軸 設(shè)置在主軸上。 銑頭繞z軸旋轉(zhuǎn)360度，形 成c軸，繞X 軸旋轉(zhuǎn)9

2、0度 形成A軸。這樣的結(jié)構(gòu)形式 工作臺(tái)上無旋轉(zhuǎn)軸。,工作臺(tái)撓X軸旋轉(zhuǎn) 工作臺(tái)撓Z軸旋轉(zhuǎn) 主軸無需擺動(dòng),工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)類型,復(fù)合型,工作臺(tái)撓Z軸旋轉(zhuǎn) 主軸頭撓Y軸擺動(dòng)稱B軸,整體結(jié)構(gòu),主要由床身5、十字滑臺(tái)4、滑枕 2、立柱1、AC聯(lián)動(dòng)銑頭3、自動(dòng)供油系統(tǒng)6、冷卻系 統(tǒng)7和數(shù)控系統(tǒng)8等組成。整體結(jié)構(gòu)如圖所示。安 裝在床身上面的十字滑臺(tái)帶動(dòng)工作臺(tái)沿 X、Y軸兩個(gè) 方向運(yùn)動(dòng)，安裝在立柱上的滑枕帶動(dòng)A、C軸聯(lián)動(dòng)銑 頭沿z軸方向運(yùn)動(dòng)，銑刀繞 、z軸擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，從 而形成了3個(gè)直線軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸的五軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。,沿3個(gè)直線軸的運(yùn)動(dòng)分別由3個(gè)伺服電機(jī)通過滾 珠絲杠完成。繞兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)分別由兩個(gè)伺服電機(jī)通過可

3、消隙的蝸輪蝸桿裝置完成。 、y向?qū)к壊捎弥本€滾動(dòng)導(dǎo)軌，剛性好、摩擦系數(shù)小、運(yùn)動(dòng)靈敏度高；Z向采用矩形貼塑導(dǎo)軌，承載能力強(qiáng)，精度高。 采用自動(dòng)供油方式，定時(shí)潤滑機(jī)床的摩擦面。進(jìn)給電機(jī)均設(shè)有過載、過熱電器保護(hù)功能。三向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)有限位控制裝置，機(jī)床工作安全可靠。,A、C聯(lián)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì),五軸數(shù)控機(jī)床的3個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 軸聯(lián)動(dòng)使銑刀始終垂直于工件曲面，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的高精度加工。五軸數(shù)控機(jī)床有立式與臥式兩種類型。立式數(shù)控機(jī)床的5個(gè)運(yùn)動(dòng)軸為 、y、z 3個(gè)直線軸和A、C兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸,由于臥式機(jī)床的主軸在徑向有自重力，軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)徑向受力不均，因而主軸轉(zhuǎn)速不宜過高，一般限制在2 000 rm

4、in以下。而立式機(jī)床主軸不存在自身重力影響，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到40 000 rrain 。對(duì)于模具復(fù) 雜曲面的加工常用小直徑銑刀，而小直徑銑刀必須有很高的轉(zhuǎn)速才能達(dá)到高精度要求。因而該機(jī)床采用立式結(jié)構(gòu),進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)用于接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖指令， 放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。因此進(jìn)給系統(tǒng)的性能在一定程度上決定了數(shù)控機(jī)床的性能，直接影響了加工工件的精度。 為了保證數(shù)控機(jī)床的加工精度，進(jìn)給系統(tǒng)必須具有響 應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、傳動(dòng)精度高、構(gòu)件剛度大、低 摩擦并能消除傳動(dòng)間隙的特點(diǎn)?？紤]到以上因素，該 機(jī)床的 、y、z 3個(gè)直線軸方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均采用高 精度的滾珠絲杠副，并采取了消隙、螺距誤差補(bǔ)償?shù)?措施；3個(gè)方向的伺服驅(qū)動(dòng)裝置均采用制造成本低、 轉(zhuǎn)子慣量小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，質(zhì)量小、轉(zhuǎn)速高、輸出功 率大的交流伺服電動(dòng)機(jī)，從而滿足了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī) 床的定位精度要求。,數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),5五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床配置了國產(chǎn)超小 型、超薄型的HNC-22MD數(shù)控系統(tǒng)，具有高功能、 高可靠性的開放式CNC，CNC控制部分和液晶顯示 器(104寸彩色顯示器)集成一體。采用了FSSB、 IOLink超高速串行通信，簡化了硬件接線，具有豐 富的網(wǎng)絡(luò)功能(以太網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)配置)，與因特網(wǎng)連接 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷；系統(tǒng)配有RISC處理器，具有AL 納米級(jí)高精度輪廓控