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多轴联动加工和复合加工机床的发展《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:52:02 阅读: 来源:黑板厂家

2016-05-16 10:07:48来源: 贤集网

随着飞机产品飞行性能的提高,对现代航空零件加工精度的要求也逐步严格,复杂形状表面的精度误差从早期的±(0.15~0.30)mm已经提高到±(0.08~0.12)mm,表面粗糙度Ra从1.6~6.4um提高到0.8~1.6um。对于以机翼梁、机身框、翼肋及壁板为典型代表的飞机机体结构件,以及以机匣、整体叶盘、叶片和轴、盘为典型代表的航空发动机零件,既要保证零件的表面质量又要保证加工的位置精度和形状精度,这些零件,一般都要求一次装卡,一次定位加工成形,只有多轴联动的加工中心才能满足上述要求。

在目前,对于航空零部件,五轴联动的数控铣床以及具有五坐标联动控制、转台结构的数控机床等复合设备的需求增加。复合化加工包括工序复合化和功能复合化。采用五轴联动对三维曲面零件进行加工时,可调整刀具的最佳几何形状来进行切削,不仅加工表面粗糙度低,而且效率也大幅度提高。

一般认为,1台五轴联动机床的效率可等于2台三轴联动机床的效率,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的效益。德国德马吉公司生产的hsc-20Line-ar五轴高速切削精密加工中心,其各进给轴均采用直线电机驱动,X、Y、Z向快速移动速度达到30m/min,主轴转速可达42000r/min,具有很高的精度、可靠性,且可获得Ra<0.2μm的加工表面质量。

在复合加工机床方面,车铣加工可以完成车削加工硬质材料难以完成的精密加工,其加工表面质量可以和磨削相媲美,并且可以通过优化切削用量来提高刀具寿命。当前数控机床的发展已模糊了粗精加工等工序的概念,加工中心又把车、铣、镗、钻等类的工序集中到一台机床来完成。一台具有自动换刀装置、自动交换工作台和自动转换立卧主轴头的镗铣加工中心,不仅一次装卡可以完成镗、铣、钻、铰、攻丝和检验等工序,还可以完成箱体5个面粗精加工的工序。

近年来,又相继出现了许多跨度更大、功能更集中的复合化数控机床。如日本池贝铁工所的TV/4LII方式加工中心,由于采用了U轴,故亦可进行车加工;东芝机械的GMC一95立式加工中心,在一根主轴上既可进行切削又可进行磨削;美国某公司的车、铣、镗、钻偏心孔多用途制造中心,在一台车削中心上不仅可以完成回转体外圆和端面的车削加工,还可完成铣平面钻斜孔、开曲线槽等加工。在多轴和多轴联动控制方面,日本的FANUCIS系统为2~15根轴,西门子880系统控制轴数达24根轴。

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