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数控刀具磨床采用五轴加工较之3轴、4轴,有哪些优势

发布时间:2022-05-05      点击次数:64
   铣削是数控精密加工中使用的关键技术之一,应用于医疗、航空航天、光学、机械零件。在铣削中,使用刀具以与刀具轴成角度的方式进给工件,以从工件中移除材料。铣床的轴线决定工件的类型和工件可能的位置。铣削加工的机床有多种类型,包括3轴、4轴、5轴等,那么它们的区别以及为零件选择了什么。

  首先我们来了解下传统的三轴加工
 
  三轴加工是制造机械零件应用最广泛的技术之一。几十年来,它为制造商和工业领域的其他参与者以及建筑、设计、艺术等许多其他领域的参与者所熟知。使用铣床等传统加工工具。这是一个相对简单的过程,可以用三个轴(x、y、z)加工材料。然后,加工刀具继续沿与平面轴相对应的三个基本方向移除切削屑。非常适合不太深的零件,但如果尝试处理深型腔狭窄的零件,该技术将受到很大限制。这样,工作非常费力,产生不完全的表面效应。
  三轴镗削是旋转镗削实践的发展,旋转镗削是x轴和y轴铣削过程。在3轴加工中,工件保持静止,刀具沿3轴移动以铣削零件。三轴加工仍然是制造机械零件最广泛使用的技术之一,可用于自动/交互操作、铣削、钻孔、锐边切割。因为3轴加工只能用3轴进行,所以比较简单,可以从后到前、从横到横、从上到下去除材料。
  对于“4轴NC”铣削,第四轴被添加到切削刀具的运动中,以便可以绕x轴旋转。现在有四个轴——x轴、y轴、z轴和a轴(绕x轴旋转)。大多数四轴数控机床还允许工件旋转,即所谓的b轴,使机床既能作为铣床,又能作为车床。
 
  四轴联动加工的特点:
 
  1、四轴定义:一台机床至少有四个坐标,分别为三个直线坐标和一个旋转坐标。
  2、四轴加工特点:
  (1)三轴机床不能加工或装夹时间过长
  (2)提高自由空间曲面的精度、质量、有效性
 
  五轴加工
  这是最基本的加工过程,但根据生产运行规模、工件要求、精度和精加工限制、使用的材料以及夹持能力,3轴加工可能适合加工项目。
  4轴铣削与3轴加工的过程相同,使用切削刀具从工件中移除材料,并创建所需的形状和轮廓。但是,在4轴加工中,铣削在附加轴上进行。4轴CNC机床像3轴机床一样在x、y、z轴上动作,但也包括以x轴为中心的旋转。这被称为a轴。这是我们在加工中添加的第四个轴。在大多数情况下,工件会旋转,以便可以绕b轴进行切割。如果需要在工件的侧面或圆柱上钻孔或切割,4轴铣削非常有用。他们可以根据计算机的数字输入提供快速高效的工作,并得到正确的结果。
  随着新需求的出现和新的计算机辅助制造技术(CAM)的引进,开发了31轴、32轴、5轴的新加工技术。
  五轴加工:更先进的技术五轴加工顾名思义,就是用一个刀具向五个不同的方向运动,对应三条直线x、y、z轴,增加a和b两个轴,刀具轴旋转。在此配置中,可以从多个方向访问部件,并且一次操作可以从五个方面进行加工。
  与3轴加工不同,非常适合用硬质材料制成的深零件,通过使用短加工工具确保了高精度。加工速度也加快了,同时刀具的振动也减少了。另外,三轴加工操作比较简单,五轴加工准备时间长,但所需材料加工少。
  数字控制,5轴加工的优点
  5轴加工包括用于4轴加工的所有轴和附加旋转轴。五轴铣床是目前较好的数控铣床,可制造人造骨架、航空航天产品、钛板、油气机械部件、汽车模具、医疗、建筑和军工产品精密复杂的部件。5轴铣床的第五个轴以b轴为中心,b轴在XYZ平面内以y轴为中心旋转。通过这种多维旋转和刀具运动,b轴在工件生产中具有很好的精度、光泽度和速度。五轴加工生产着非常复杂的零件。因此,在航空宇宙应用等高级应用中很重要。但是,五轴加工也在逐渐普及。这是因为提供了单步加工选项(缩短交货期),提高了零件几何形状的存取,通过倾斜工作台提高了刀具的寿命和加工效率。理想的切割位置。

数控刀具磨床