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1、五軸聯(lián)動數(shù)控機床組員：江結(jié)敏 梁頌欣 羅小玲 五軸聯(lián)動所謂五軸加工這里是指在一臺機床上至少有五個坐標(biāo)軸(三個直線坐標(biāo)和兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))，而且可在計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時協(xié)調(diào)運動進(jìn)行加工。 1： 對于五軸立式加工來說，必須要有C軸，即旋轉(zhuǎn)工作臺，然后再加上一個軸，要么是A軸要么是B軸。! 所謂五軸加工這里是指在一臺機床上至少有五個坐標(biāo)軸(三個直線坐標(biāo)和兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))，而且可在計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時協(xié)調(diào)運動進(jìn)行加工。 五軸機床類型 主軸頭旋轉(zhuǎn)類型立式結(jié)構(gòu)的兩個回轉(zhuǎn)軸是A、C軸。該機床將A 、C回轉(zhuǎn)軸設(shè)置在主軸上。銑頭繞z軸旋轉(zhuǎn)360度，形成c軸，繞X 軸旋轉(zhuǎn)90度形成A軸。

2、這樣的結(jié)構(gòu)形式工作臺上無旋轉(zhuǎn)軸。 工作臺撓X軸旋轉(zhuǎn)工作臺撓Z軸旋轉(zhuǎn)主軸無需擺動工作臺旋轉(zhuǎn)類型 復(fù)合型工作臺撓Z軸旋轉(zhuǎn)主軸頭撓Y軸擺動稱B軸 整體結(jié)構(gòu)主要由床身5、十字滑臺4、滑枕 2、立柱1、AC聯(lián)動銑頭3、自動供油系統(tǒng)6、冷卻系 統(tǒng)7和數(shù)控系統(tǒng)8等組成。整體結(jié)構(gòu)如圖所示。安 裝在床身上面的十字滑臺帶動工作臺沿 X、Y軸兩個 方向運動，安裝在立柱上的滑枕帶動A、C軸聯(lián)動銑 頭沿z軸方向運動，銑刀繞 、z軸擺動和旋轉(zhuǎn)，從 而形成了3個直線軸和兩個回轉(zhuǎn)軸的五軸運動系統(tǒng)。 沿3個直線軸的運動分別由3個伺服電機通過滾 珠絲杠完成。繞兩個回轉(zhuǎn)軸的運動分別由兩個伺服電機通過可消隙的蝸輪蝸桿裝置完成。 、y

3、向?qū)к壊捎弥本€滾動導(dǎo)軌，剛性好、摩擦系數(shù)小、運動靈敏度高；Z向采用矩形貼塑導(dǎo)軌，承載能力強，精度高。采用自動供油方式，定時潤滑機床的摩擦面。進(jìn)給電機均設(shè)有過載、過熱電器保護(hù)功能。三向進(jìn)給機構(gòu)設(shè)有限位控制裝置，機床工作安全可靠。 A、C聯(lián)動回轉(zhuǎn)軸設(shè)計 五軸數(shù)控機床的3個直線運動軸和兩個回轉(zhuǎn)運動軸聯(lián)動使銑刀始終垂直于工件曲面，從而實現(xiàn)復(fù)雜曲面的高精度加工。五軸數(shù)控機床有立式與臥式兩種類型。立式數(shù)控機床的5個運動軸為 、y、z 3個直線軸和A、C兩個回轉(zhuǎn)軸 由于臥式機床的主軸在徑向有自重力，軸承高速運轉(zhuǎn)時徑向受力不均，因而主軸轉(zhuǎn)速不宜過高，一般限制在2 000 rmin以下。而立式機床主軸不存在自身

4、重力影響，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到40 000 rrain 。對于模具復(fù) 雜曲面的加工常用小直徑銑刀，而小直徑銑刀必須有很高的轉(zhuǎn)速才能達(dá)到高精度要求。因而該機床采用立式結(jié)構(gòu) 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)控機床的進(jìn)給系統(tǒng)用于接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖指令，放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動機床運動執(zhí)行件，以實現(xiàn)預(yù)期的運動。因此進(jìn)給系統(tǒng)的性能在一定程度上決定了數(shù)控機床的性能，直接影響了加工工件的精度。 為了保證數(shù)控機床的加工精度，進(jìn)給系統(tǒng)必須具有響 應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、傳動精度高、構(gòu)件剛度大、低 摩擦并能消除傳動間隙的特點。考慮到以上因素，該 機床的 、y、z 3個直線軸方向的進(jìn)給運動均采用高 精度的滾珠絲杠副，并采取了消隙、螺距誤差補償

5、等 措施；3個方向的伺服驅(qū)動裝置均采用制造成本低、 轉(zhuǎn)子慣量小、動態(tài)響應(yīng)好，質(zhì)量小、轉(zhuǎn)速高、輸出功 率大的交流伺服電動機，從而滿足了五軸聯(lián)動數(shù)控機 床的定位精度要求。 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計5五軸聯(lián)動數(shù)控機床配置了國產(chǎn)超小型、超薄型的HNC-22MD數(shù)控系統(tǒng)，具有高功能、高可靠性的開放式CNC，CNC控制部分和液晶顯示器(104寸彩色顯示器)集成一體。采用了FSSB、IOLink超高速串行通信，簡化了硬件接線，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能(以太網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)配置)，與因特網(wǎng)連接可實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷；系統(tǒng)配有RISC處理器，具有AL納米級高精度輪廓控制、刀具中心點控制、三維刀具半徑補償、三維圓弧插補等功能。該系統(tǒng)還適用于高功率、高速度的I系列數(shù)字交流伺服驅(qū)動，使機床具有高精度、高效率的加工功能。