五軸加工常用于高端制造,加工具有自由曲面的機(jī)體零部件、渦輪機(jī)零部件和葉輪等。五軸機(jī)床可以不改變工件在機(jī)床上的位置,對(duì)工件的不同側(cè)面進(jìn)行加工,大大提高棱柱形零件的加工效率。
五軸,指x、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。相對(duì)于常見的三軸(x、y、z三個(gè)自由度)加工而言,五軸加工是指加工幾何形狀比較復(fù)雜的零件時(shí),需要加工刀具能夠在五個(gè)自由度上進(jìn)行定位和連接。
0.1毫米的五軸加工
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日本大槙精機(jī)實(shí)現(xiàn)了輕量化加工極薄的金屬樣品,采用不銹鋼(SUS316)材料加工成0.1mm的均勻厚度,用于燃料電池隔板等。
大槙精機(jī)用5軸控制加工中心(MC)雙面切削厚1mm的不銹鋼板實(shí)現(xiàn)的。而且鋼板并非平板狀態(tài),其上還刻有文字、線及點(diǎn)狀凹凸。一般而言,用切削法很難均勻加工出1mm以下的厚度。
運(yùn)用現(xiàn)代企業(yè)管理方式及多年積累的企業(yè)文化,先后與國內(nèi)外30余家知名企業(yè)建立了配套關(guān)系,如中壓電器生產(chǎn)線焊接組裝用翻轉(zhuǎn)工裝, 諾基亞手機(jī)生產(chǎn)線配套工裝夾具,鋼鐵研究總院光譜分析儀鑄鋁外殼、沖擊試驗(yàn)機(jī),北京不銹鋼異型件加工,北京不銹鋼零件加工,空氣濾芯沖壓模具。
這種薄件加工以往通常使用沖壓工藝來完成,需要花費(fèi)模具成本。而大槙精機(jī)通過逐張切削省去了模具。雖然切削每張的加工費(fèi)用要比沖壓高,但由于省去了模具,因此生產(chǎn)10張以下的話,成本仍可低于沖壓。
大槙精機(jī)挑戰(zhàn)了薄壁加工的極限,壁厚為0.3mm的管材制成的鋁制進(jìn)排氣歧管便是典范。其他企業(yè)一般會(huì)考慮采用通過沖壓加工分別制造各管,然后再焊接起來的方法或采用鑄造方法。
但大槙精機(jī)卻采用了切削加工技術(shù)均勻而穩(wěn)定地削薄管壁,管道表面沒有焊接等接合部分,非常光滑。采用該技術(shù),汽車及航空部件等設(shè)計(jì)復(fù)雜并需要減輕重量的多種部件均可加工。
將一塊鋁錠加工成山地摩托頭盔的資料,是大槙精機(jī)的三位工程師花費(fèi)約150小時(shí)編程的結(jié)果,他們希望通過制造此頭盔,將機(jī)器和軟件發(fā)揮到極限。
這款摩托頭盔口部附近的***小厚度僅為0.3mm,參加歐洲展會(huì)時(shí),他們被F1賽車相關(guān)企業(yè)稱為做頭盔的那家公司,并因此獲得了訂單。
02 五軸加工技術(shù)
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▲五軸側(cè)刃加工
利用刀具側(cè)刃加工可以得到更加光滑的加工表面,適用于航空航天工業(yè)中復(fù)雜型腔工件的精加工。
▲三軸刀路編五軸刀路
三軸轉(zhuǎn)五軸可簡化五軸編程難度,提高編程速度,生成的五軸刀路快速安全可靠,無過切之憂。
▲刀具切削點(diǎn)控制
刀具切削點(diǎn)控制,可以在不改變?nèi)魏螀?shù)的情況下,確保刀具的切削點(diǎn)和零件表面接觸,避免切削陷阱。對(duì)指定區(qū)域,指定連接或區(qū)段連接之間的進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)控,***終使刀路切入工件時(shí),更加的順滑。
▲五軸聯(lián)動(dòng)開粗(效率高)
上世紀(jì)末,日本東芝公司賣給前蘇聯(lián)幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床,結(jié)果讓前蘇聯(lián)用于制造潛艇的推進(jìn)螺旋槳,精度提升了幾個(gè)檔次,這使美國間諜船的聲納監(jiān)聽不到潛艇的聲音了,所以美國以東芝公司違反了戰(zhàn)略物資禁運(yùn)政策,要懲處東芝公司。
由此可見,五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)一個(gè)******的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè),有著舉足輕重的影響力。