五轴数控系统之立式五轴加工中心篇

    这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴zui小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。

    另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当*中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件

    转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。

    五轴数控系统是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，有着率、高精度、高柔性的特点。数控五轴加工中心广泛应用于各行各业，那么接下来介绍其主要用途。

    1、 是精密级的加工中心，其定位精度和回转工作台分度精度分别达到微米级水平。

    2、还可订货供应两工位托板工件自动交换装置(简称 2PC)、工件检测系统、*检测系统以及相应的数控系统。可对工件位置尺寸等进行自动测量，并能检测*的磨损或破损情况，实现*寿命管理。

    3、在工件一次装夹后，可完成铣、镗、铰、攻丝和轮廓的粗、精加工。

    4、由计算机进行数字控制，具有直线、圆弧和螺旋线插补等功能。

    5、五轴加工中心为五轴五联动(X、Y、Z、B、C轴)机床，采用模块化设计结构。工作台为连续分度的回转工作台(C轴0～360°)、主轴头为连续分度摆动头(B轴0～110°)，可实现任意五轴五联动加工。

    五轴数控系统对一国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。广泛适用于叶片、叶轮、模具工业等各种类型的机械加工行业中的复杂曲面零件加工，能满足中、小型箱体零件和空间曲面多品种加工的需要。