加工中心铣头的应用状况
浏览次数：1942发布日期：2019-12-02
装备制造业是新技术应用和新产物开发的重要生产手段，是现代工业生产*的战略性产业。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，尤其是国家航空航天领域的迅猛发展，对数控机床提出了急迫的需求。
加工中心铣头经历了引进技术、消化吸收、自主开发和产业化升级的发展过程，出现了多系列多规格的五轴联动数控机床。其中尤其以桥式五轴联动龙门加工中心及五轴联动铣头的应用为广泛。介绍加工中心铣头应用的特点。
加工中心铣头为六轴五联动龙门式数控机床，机床整体布局采用高架桥式结构，使重型机床的3个主运动部件都处于驱动力小和动态伺服响应更快的有利条件。承载横梁运动的床身及大型工件的落地式工作台结合为一体，不但整体结构紧凑，空间利用率高，而且利于机床的刚性、精度的提高和安装、运输的便利。大跨距横梁的导向支撑采用双边单根高强度导轨配置多滑块设计，避免了大行程运动导向部件的过定位及基础大件的高精度加工要求。
用于大行程驱动的齿轮、齿条消隙齿轮箱传动技术，使小化理论行程在机械结构运动上都能得到实现。利用数控系统的双驱动双反馈“龙门轴”功能，解决了大跨距桥式龙门双边驱动满足高精度定位及伺服响应的同步性难题。配置高精度的五轴联动铣头，解决了大型工件在空间曲线及复杂曲面的加工难题。加工中心铣头主轴采用高速双摆头，可实现五轴联动下的高性能铣削和高速精加工。主轴转速高、精度高且精度保持性好，油、汽润滑，强制循环冷却。
加工中心铣头采用工作台固定、横梁在两个高架床身上前后移动的结构。工作台床身直接固定在地基上，主轴箱、横梁等与龙门框联为整体，整体框架在工作台两侧的床身上运动。电柜、液压站等固定横梁顶面上，局域防护，自动排屑。工作台两侧各安置1床身。每个床身上安装1条进口高精度机床直线滚动导轨和齿轮齿条传动，更适合高速进给和超大、超重零件的加工。机床在设计过程中采用先进的设计理念，利用有限元法进行力学分析，合理布筋，合理分布，使机床整体刚性强，静态精度和动态性能稳定可靠。机床模块化程度高，零部件通用性强，全闭环控制，性能优良。
加工中心铣头前端是一个回转头，能自行围绕Z轴旋转360°，称为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90°以上，采用叉形摆动结构，A、C轴全闭环伺服控制。铣头壳体采用、高刚性球墨铸铁，保证了大转矩切削和精度稳定性。配置高速精密主轴，主轴具有刀具内冷、外冷功能。能实现轴承温度在线检测与补偿，利用系统RTCP补偿功能，无需后置处理，真正实现五轴刀具路径控制和简化编程功能。A、C轴通过高精密消隙齿轮结构实现精密传动，由交流伺服电机驱动，实现五轴连续插补加工。选用高分辨角度编码器，完成A、C轴全闭环定位控制。加工中心铣头采用高性能液压夹紧装置，保证A、C轴在任意孔距位置的可靠锁定。性能可靠、调试维护保养容易，满足了高速、精密五轴联动插补加工要求。
加工中心铣头及其应用
由于是由铣头执行两个回转运动，回转部件体积相对较小，工作台可以较大，因此加工范围大，加工空间大。工件1次装夹不仅可以完成五面体的加工，还可以对复杂的空间曲面进行高精度的加工，更能够适合越来越复杂的、先进模具的加工以及汽车零部件、飞机结构件等精密复杂零件的加工。目前，该铣头广泛应用于各类龙门式、桥式、卧式和立式等数控加工中心的功能拓展和产物技术升级以及车铣复合等多功能复合机床。加工中心铣头主要用于航空航天、发电、船舶及军工等我国重点产业建设领域。
加工中心铣头的特点
加工中心铣头是指在1台机床上至少有5个坐标轴（3个直线坐标和2个旋转坐标）可在计算机数控（CNC）系统的控制下同时协调运动进行加工。工件1次装夹即可完成五面体的加工，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。以立式五轴联动铣头为例，主轴前端是一个回转头，为C轴，回转头上可环绕X轴旋转的A轴，可实现五轴联动加工的功能。这种设计的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。
这种设计的优点，也是五轴加工相对于三轴、四轴加工显著的特点，在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，三轴、四轴加工由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面会很差，而采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证加工时有一定的线速度，就可以得到很好的表面粗糙度值，提高表面加工。
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