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五轴数控加工中心在加工效率、加工精度、一致性、稳定性等方面都高于普通机床。越来越多的客户,尤其是精密制造的客户,更倾向于选择航空、航空航天、军工等复杂、精密零件的加工制造。目前,数控机床和普通机床在我国中小型加工厂中并存。在加工过程中,操作人员会根据不同部件的要求,选择是使用数控机床还是普通机床。
那么,五轴数控加工可以加工什么样的零件呢?
1.要求高的零件
五轴数控加工数控机床的制造和刀具精度、补偿精度和机床刚度远远由于普通机床,因此需要在五轴数控机床上加工精度要求高的零件。特别是对母线直线度、圆度和圆柱度要求较高的零件,由于五轴加工中心的切割运动由高精度插入操作和伺服驱动,可以很好地实现加工精度,满足零件的精度要求。
五轴加工数控机床不仅具有良好的刚性和制造精度,而且具有优异的切割速度恒定性,有助于降低工件的表面粗糙度。由于普通机床的速度不能保持恒定,端面的粗糙度不一致。使用五轴数控机床,将切割速度恒定在最佳线速,使加工零件不仅粗糙度低,而且保持一致。
还有一些超精度和超低表面粗糙度的零件,如激光打印机的多面反射器、复印机的旋转鼓、相机等光学设备的透镜及其模具,只能在高精度五轴数控机床上加工,精度达到微米水平。
2.表面复杂的零件
由复杂曲线和平面组成,表面形状复杂的旋转体零件不能用普通机床加工。由于数控机床具有直线和圆弧插补功能,以及一些非圆曲线插补功能,因此使用五轴加工中心很容易实现。轮廓曲线是由直线和圆弧组成的零件,可直接采用直线和圆弧插补功能进行加工。对轮廓曲线为非圆曲线组成的零件,可采用非圆曲线插补功能进行加工。如果零件曲线不在机床的插补功能中,也可以先用直线或圆弧接近,然后用直线或圆弧插补功能达到图纸要求的形状。
3.水平加工的旋转体
例如,一些带有横向加工的旋转体零件,如键槽或径向孔,或端面分布的孔系统,以及带有曲面的盘套或轴部件。如果这类零件采用普通机床加工,不仅工序多,而且工序分散,不利于加工。采用五轴加工中心加工,由于自动换刀系统,普通机床的多道加工工序只能装夹一次。这样可以减少夹紧次数,实现工艺集中的原则,保证加工质量的稳定性,提高加工效率,降低加工成本。
4.特殊螺纹的零件
在螺纹加工能力方面,普通机床可以加工等距直螺纹和锥螺纹,但不等距螺纹和端螺纹无能为力。此外,普通机床只能加工几种固定螺距。
采用五轴联动加工中心数控机床,不仅可以加工任何等节距的直面、锥面、端面螺纹,还可以加工增加螺距、减少螺距等变螺距螺纹,以及螺距与变螺距平滑过渡的螺纹。此外,当五轴加工车床加工螺纹时,主轴转向不需要像普通机床那样交替更换,然后配备硬合金螺纹刀,可以使用较高的速度,因此远高于普通机床的加工效率,加工螺纹质量也优于后者。
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