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無論是五面機床還(Hai)是五軸聯動(Dong)機床,都是在三個(Ge)旋轉軸A、B、C的基礎[Chu]上,在三個直線運[Yun]動軸[Zhou]X、Y、Z的(De)基礎上,增加至少(Shao)兩個旋轉[Zhuan]軸,從而(Er)推導出五軸機床(Chuang)的各種布局方案(An)。針對工件的形狀、尺寸、重(Zhong)量、所需精度、材(Cai)料力學性[Xing]能[Neng]和切削負荷,确定(Ding)合适的機床結構布(Bu)局。
根[Gen]據(Ju)三直軸立式和卧式加(Jia)工[Gong]中心的布局(Ju),通過配置不(Bu)同的回轉運動模(Mo)式,得到10種[Zhong]常見的布局模式[Shi]及其應用場合。表中有[You]兩[Liang]種旋轉軸:分(Fen)離式表示刀(Dao)具和(He)工件分(Fen)别有一個(Ge)旋轉運動軸,積(Ji)分式表示兩個[Ge]旋轉軸都分配給刀具(Ju)或工件,通常稱為雙回[Hui]轉軸。擺銑頭或(Huo)雙擺轉台。
雙擺[Bai]台有A/C和B/C兩種,雖然它們的[De]工作原理[Li]相同,但A/C工作台的剛度較[Jiao]大,但當工作台朝後時,由于空間狹小,B/C工作台的擺角一般較小,以防幹擾,而單臂支架的B/C工作台剛度一般較小(Xiao),但擺角範圍(Wei)大,便于觀察,适合小零件加(Jia)工。
顯然,旋轉軸的結構對(Dui)五軸機床的功(Gong)能和性能起着重要作用。近年(Nian)來,其結構發展[Zhan]主要包括以下(Xia)四個方面:
(1)采用力矩電[Dian]機驅動,減少機械傳動,提[Ti]高動态性(Xing)能,如賽特公司的[De]Cymill銑頭
(2)三軸擺動銑頭[Tou],使其具有良好的性能。Ngle變化更加靈活、快速,如德[De]國Zimmermann公司的M3A/B/C三(San)軸擺銑頭;
(3)開發緊湊型A/B雙擺銑頭,如意大利Rambaud1公司的DTH A/B雙擺銑頭[Tou]。Le增加到[Dao]45度。另外,我國[Guo]齊爾機床公司研制的用(Yong)于水平軸A/B擺角[Jiao]的平行杆機構銑頭具有新穎性,但擺角(Jiao)範圍小。
(4)垂直橫軸結[Jie]構(Gou)由45度[Du]傾斜平面轉(Zhuan)動轉[Zhuan]換而成,一般稱為B軸。由于旋轉關節面較大,可提高剛度和制動力(Li)矩。但(Dan)當斜面旋轉180度時,軸的擺角隻有(You)90度[Du],所以擺角[Jiao]範圍[Wei]小,更适合五面[Mian]加工的場合。