數(shù)控車床有關(guān)五軸設(shè)計(jì)技術(shù)的探究

高效五軸聯(lián)動(dòng)加工數(shù)控車床屬于專機(jī)范疇，受被加工零件的多樣性和機(jī)床速度、精度及剛度等要素的制約，高效五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床還是一種專用機(jī)床，暫時(shí)沒有通用萬(wàn)能的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)及選擇五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床首先要從被加工零件及典型加工軌跡開始。
　　典型零件加工軌跡，刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡特征：
　　刀尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡特征：三維空間軌跡；
　　刀具運(yùn)動(dòng)軌跡特征：三維空間矢量運(yùn)動(dòng)軌跡。約定了機(jī)床五軸復(fù)合運(yùn)動(dòng)形態(tài)，導(dǎo)致高效五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床是專機(jī)，而不是通用萬(wàn)能機(jī)床。
　　刀具運(yùn)動(dòng)精度：零件材質(zhì)、表面精度、粗糙度和刀具等要素約定了刀具運(yùn)動(dòng)精度；
　　刀具運(yùn)動(dòng)速度：切削參數(shù)、加工效率需求等要素約定刀具運(yùn)動(dòng)速度；
　　刀具運(yùn)動(dòng)空間；約定了機(jī)床尺寸規(guī)格。
　　高速五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床設(shè)計(jì)和選擇的基本原則：
　　機(jī)床結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征是否符合刀具相對(duì)零件表面的運(yùn)動(dòng)軌跡特征；
　　機(jī)床“復(fù)合運(yùn)動(dòng)精度”是否滿足刀具運(yùn)動(dòng)軌跡精度和運(yùn)動(dòng)速度要求；
　　機(jī)床尺寸規(guī)格是否滿足刀具運(yùn)動(dòng)軌跡所需空間。
　　運(yùn)動(dòng)組件輕量化的技術(shù)原則同樣適用于五軸數(shù)控車床，以謀求更高的加工速度、加速度、加加速度帶來(lái)的效能，高動(dòng)態(tài)特性帶來(lái)的更高的輪廓精度，以及更低的能耗。上述設(shè)計(jì)理念甚至被大型龍門機(jī)床制造廠商接受，這也是輕量化的五軸龍門數(shù)控車床被市場(chǎng)認(rèn)可的主要原因。
　　五軸數(shù)控車床結(jié)構(gòu)選型，也應(yīng)考慮零件及工裝的重量及運(yùn)動(dòng)部件合理分配。對(duì)于小型零件、輕量零件，工件直接回轉(zhuǎn)和移動(dòng)的選型；而對(duì)于重型零件，大型零件應(yīng)該考慮主軸參與回轉(zhuǎn)和移動(dòng)的選型。

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