很多客戶(hù)在選擇五軸加工中心這種高精密的設備時(shí)，由于技術(shù)原因無(wú)法做出正確的選擇，那么什么結構的五軸鉆床是最好用的呢?本文中東莞多米機械總結出研發(fā)五軸自動(dòng)鉆孔機中的一點(diǎn)體會(huì )，在這里做一個(gè)簡(jiǎn)單的闡述，不喜勿噴哦!
一、運動(dòng)組件輕量化
運動(dòng)組建輕量化趨勢是當今高速切削理論和實(shí)踐成功對鉆孔機設計的重要影響趨勢，也符合綠色節能的社會(huì )發(fā)展趨勢。高速切削率先在航空制造業(yè)中有色金屬加工中廣泛應用，近年來(lái)隨著(zhù)刀具材料及涂層技術(shù)的進(jìn)步以及液氮冷卻切削等新切削技術(shù)的實(shí)踐，開(kāi)始推廣到黑色金屬、鈦合金及難加工材料的切削加工領(lǐng)域。運動(dòng)組件輕量化的技術(shù)原則同樣適用于五軸鉆孔機，以謀求更高的加工速度、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?！ ∥遢S機床結構選型中也應考慮零件及工裝的重量及運動(dòng)部件合理分配。對于小型零件、輕量化零件，或者重載型主軸傳動(dòng)應該考慮工件直接回轉和移動(dòng)的選型;而對于重型零件，大型零件應該考慮主軸參與回轉和移動(dòng)的選型。正確的部署運動(dòng)部件的質(zhì)量分配是高效能機床的基因，是實(shí)現高效能加工決定性因素。
需要提醒的是鉆孔機工作臺的穩定性判斷是需要結合零件夾具一起考慮的。以雙軸搖籃為例，大多數情況下?lián)u籃C軸的質(zhì)心在A(yíng)軸軸線(xiàn)之下，對于A(yíng)軸屬于偏載狀態(tài);而裝載工件后，反而起到配重的作用，使質(zhì)心更接近A軸，整體更趨于穩定。
二、回轉中心應當盡可能接近切削區域
這一點(diǎn)是五軸鉆孔機設計者最煞費苦心地設計的關(guān)鍵。因為回轉帶來(lái)的附加直線(xiàn)運動(dòng)不僅占用空間和行程，影響加工效率，而且刀尖點(diǎn)距離回轉中心越遠，回轉坐標在同等切削力下付出的轉矩就越大。
以雙軸搖籃結構為例，主要加工區域集中在雙回轉軸中心，在輕量化復雜零件加工中效能優(yōu)勢明顯，而且占地面積還更加緊湊。
在產(chǎn)品加工中，許多廠(chǎng)商采用經(jīng)典的“彎脖”設計，將主軸提升，使刀尖點(diǎn)盡量接近回轉中心。在擺角銑頭中，45°的擺角頭設計也很受青睞，也是因為刀尖點(diǎn)距離回轉坐標中心更近。盡管此設計不能實(shí)現負角度加工，也不善于內表面加工。傳動(dòng)復雜而價(jià)格昂貴的AB擺在航空結構件加工中仍然比AC擺受到歡迎，很重要的原因也是因為AB擺的切削點(diǎn)距離回轉中心更近，更易于實(shí)現高材料去除效率，盡管扇形傳動(dòng)精度和弧形導軌的導向精度和剛度難于與閉合的整圓比較。
當回轉工作臺半徑超過(guò)一定的尺度，理想的加工方案中，大直徑的轉臺在大多數情況下就沒(méi)有參與五軸聯(lián)動(dòng)的必要，因為重型轉臺談不上動(dòng)態(tài)性能。這種情況 下往往配置轉臺加雙軸擺頭效能更高。
三、高精度的空間孔系加工應回避擺角銑頭
五軸加工零件中有很大部分為空間斜面上的孔系加工，例如傳動(dòng)箱體、機匣等。依靠擺角銑頭在找正空間姿態(tài)后，沿刀具軸線(xiàn)方向的鉆孔、鏜削及螺紋加工等動(dòng)作，必須依靠多直線(xiàn)軸插補完成，無(wú)論機器的幾何精度如何好，插補控制的精度如何高，此類(lèi)插補直線(xiàn)運動(dòng)精度與單一直線(xiàn)軸導軌約束下，直線(xiàn)運動(dòng)從精度到剛度上都是無(wú)法比較的。在面向大型、重型零件，不得不選擇擺頭的情況下，主軸上附加W軸運動(dòng)可能是昂貴的彌補措施。
當然有很多情況下，零件的特殊性導致只能選擇擺頭，例如回轉體類(lèi)零件在車(chē)銑復合上的加工，由于零件長(cháng)回轉體特點(diǎn)，只能將車(chē)床結構作為首選，也很難配置帶W軸運動(dòng)的擺頭
四、正確選擇機床的行程
五軸鉆孔機因為在回轉過(guò)程中，機床要能夠補償切削點(diǎn)與回轉中心的距離造成的附加直線(xiàn)運動(dòng)，與三軸機床相比往往要多付出直線(xiàn)坐標的行程，因此選型中要考慮這部分多付出的行程造成的規格放大。此外，五軸加工中更容易遇到主軸與工裝及其他機床組成部分的干涉，因此也要考慮為避免干涉，不得已采用長(cháng)刀具或者加高工裝，使切削點(diǎn)更加遠離回轉中心所多付出附加直線(xiàn)運動(dòng)，這也是有經(jīng)驗的五軸用戶(hù)偏愛(ài)小工作臺和細瘦主軸鼻端的主要原因。
而另一方面，機床的行程也不是越大越好。過(guò)于冗余的行程選擇，將造成機床價(jià)格升高，運動(dòng)部件質(zhì)量加大，動(dòng)態(tài)性能不易保證，以及更大的阿貝誤差(全閉環(huán)反饋器件不在刀尖點(diǎn)，直線(xiàn)坐標直線(xiàn)度上的誤差造成刀尖點(diǎn)誤差與全閉環(huán)反饋器件與刀尖點(diǎn)距離等比放大)。
五、優(yōu)先選擇直驅技術(shù)實(shí)現回轉坐標的技術(shù)方案
直驅技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)無(wú)磨損，高動(dòng)態(tài)，易于實(shí)現車(chē)銑復合臺，易于實(shí)現雙驅?zhuān)瑹o(wú)須消間隙。特別是力矩電動(dòng)機先天大通孔徑的優(yōu)勢，特別利于中心部署油、水、電和氣，為功能結構設計提供了更多可能性。直驅的受力狀態(tài)為整周氣隙出力，使轉臺或擺頭軸系的受力狀態(tài)非常理想，因此具有非常好的精度保持性。直驅的不足主要是功率密度尚低于機械傳動(dòng)，因此多用于高速高精加工。隨著(zhù)電動(dòng)機設計技術(shù)制造工藝技術(shù)，目前水冷直驅電動(dòng)機的功率密度已經(jīng)能做到3.5kW/kg以上;而且隨著(zhù)材料技術(shù)的進(jìn)步，直驅的功率密度還有很大的進(jìn)一步提升的空間。
六、五軸鉆孔機的控制功能和性能
五軸鉆孔機的基本結構奠定了五軸機床的工藝能力的基礎，完整實(shí)現其功能和性能與其配套的五軸數控系統也發(fā)揮至關(guān)重要的作用。（由于篇幅過(guò)長(cháng)，小編在此就不做過(guò)多的描述了）
本文小編僅概要粗略地介紹了多米機械的工作人員在五軸鉆孔機和數控系統相關(guān)研發(fā)工作中的一些體會(huì )，希望能夠對廣大客戶(hù)在選擇適用的五軸機床有所幫助，更多設備知識請來(lái)電詳聊，24小時(shí)歡迎騷擾哦!
