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摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B轴、NC工作台+ A轴°、非正交、二轴NC 主轴等。
装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家,也无不高度重视。近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,从某种意义上说,反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来,以美国为首的西方工业发达国家,一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资,实行出口许可证制度。特别是冷战时期,对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。
爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”:上世纪末,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床,结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨,上了几个档次,使美国间蝶船的声纳监听不到潜艇的声音了,所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策,要惩处东芝公司。由此可见,五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业,有着举足轻重的影响力。 大家普遍认为,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以,每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时,往往转向求助五轴数控系统。由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵,加之NC程序制作较难,使五轴系统难以“平民”化应用。但近年来,随着计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)系统取得了突破性发展,珊星公司等中国多家数控企业,纷纷推出五轴联动数控机床系统,打破了外国的技术封锁,占领了这一战略性产业的至高点,大大降低了其应用成本,从而使中国装备制造业迎来了一个崭新的时代!以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力,同时也对它提出更强要求,更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。
作为国民经济增长和技术升级的原动力,以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。中国不仅要做世界制造的大国,更要做世界制造强国!预计在不久的将来,随着五轴联动数控机床系统的普及推广,必将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础!2100433B
摇篮式、立式、卧式、NC工作台 NC分度头、NC工作台 90°B轴、NC工作台 45°B轴、NC工作台 A轴°、非正交、二轴NC 主轴等。
随着国内数控技术的日渐成熟,近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中,每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时,五轴联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着...
WORKNC,POWERMILL ,UG全部可以,ug综合性强,不是专业的编程软件,学习起来需要两三年的经验;worknc上手比较快,一周就能学会了,刀路安全可靠,加工时间比较短;powermill做...
如何正确的选择五轴联动加工中心1、适用的加工对象一般来说,真五轴联动加工中心适合曲面加工,3+2轴加工中心适用于平面加工。2、3+2五轴加工中心的优势3+2五轴加工中心可以使用更短的,刚性更高的切削;...
面向特征的整体叶轮五轴数控加工技术
面向特征的整体叶轮五轴数控加工技术 彭芳瑜 ,邹孝明 ,丁继东 ,李 斌 (华中科技大学 国家数控系统工程技术研究中心 ,湖北 武汉 430074) 摘要 :基于特征制定整体叶轮数控加工工艺 ,同时兼顾叶轮的工作要求和加工刚度 ,利用 U G NX3. 0 提供的 Interpolate 方式规划流道特征的开粗加工和精加工轨迹 ,Swarf 方式规划叶片特征 的侧铣加工轨迹 。经过仿真验证加工轨迹的合理性 ,最后使用配有 HNC - 22M 数控系统的五轴 加工中心 VMC - 1100成功加工了整体叶轮 。 关键词 :整体叶轮 ;五轴加工 ;加工轨迹规划 ;侧铣 ;U G NX 中图分类号 :TP391. 7 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 1616( 2007) 01 - 0051 - 03 叶轮是涡轮式发动机 、汽车增压器等动力机械 的核心部件 ,其加工技
整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工
华中科技大学 硕士学位论文 整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工 姓名:顾玉娜 申请学位级别:硕士 专业:机械电子工程 指导教师:熊有伦 ;熊蔡华 20070529 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 整体叶轮是一类典型的自由曲面零件,它的设计和制造精度直接决定了其工作效 率。由于国外的叶轮加工专用软件价格昂贵并且通用性差,令大多数厂家难以承受。所 以编制自主产权的 CAD/CAM 软件是解决叶轮精确加工的最好办法。 本课题主要研究压气机整体叶轮的 CAD/CAM 技术,目的就是实现叶轮的五轴联动 数控加工。本文主要研究方向为叶轮复杂曲面的 NURBS 造型方法和特殊结构五轴机床 的后置处理。主要内容有: 讨论了五轴联动加工原理,从几个方面分析了整体叶轮五轴联动加工的必要性。 分析了整体叶轮的结构特点,从气动性方面总结了叶轮叶片复杂曲面造型的要求, 深入研究了自由曲面
五轴车铣技术是多轴加工技术的典型,五轴车铣中心是五轴车铣技术的载体,是指一种以车削功能为主,并集成了铣削和镗削等功能,至少具有3个直线进给轴和2个圆周进给轴,且配有自动换刀系统的机床的统称。这种车铣复合加工中心是在三轴车削中心基础上发展起来的,相当于1台车削中心和1台加工中心的复合,是2O世纪90年代发展起来的复合加工技术,是一种在传统机械设计技术和精密制造技术基础上,集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM 应用技术的先进机械加工技术。五轴车铣中心的先进性表现在其设计理念上。在通常的机械加工概念中,1个零件的加工,少则一两工序,多则上百工序,要经过多台设备的加工来完成,要准备刀具、工装夹具。对复杂的零件来说,有的一套工装的准备就需要三、五个月的时间,即使不考虑经济成本,三、五个月的时间很可能会错过许多商品机遇和战略机遇。在汽车、家电等批量生产行业,为了提高效率和自动化水平,广泛采用自动化生产线,庞大的物流系统构成了自动线很主要的一部分,同时是一个占钱、占地的部分,也是故障多发的部分,对复杂形面的加工,物流更是一个大问题。零件的多次装夹和基准转换,有时带来不必要的工序,同时也使零件加工精度丧失。五轴车铣复合加工中心从设计概念上解决了这个问题,它是一次装夹,完成加工范围内的全部或绝大部分工序,实现了从复合加工到完整加工的飞跃。
五轴车铣复合加工中心从产生至今,已有近20年的历史,技术已经成熟并被国内外用户接收和认可。从趋势上看,主要向以下几个方向发展:
(1)更高工艺范围。
通过增加特殊功能模块,实现更多工序集成。例如将齿轮加工、内外磨削加工、深孔加工、型腔加工、激光淬火、在线测量等功能集成到车铣中心上,真正做到所有复杂零件的完整加工。
(2)更高效率。
通过配置双动力头、双主轴、双刀架等功能,实现多刀同时加工,提高加工效率。
(3)大型化。
由于大型零件一般多是结构复杂、要求加工的部位和工序较多、安装定位也较费时费事的零件,而车铣复合加工的主要优点之一是减少零件在多工序和多工艺加工过程中的多次重新安装调整和夹紧时间,所以采用车铣中心进行复合加工比较有利。所以目前五轴车铣复合加工中心正向大型化发展。例如沈阳机床的HTM125系列五轴车铣中心,回转直径达到1250mm,加工长度可以达到10000mm,非常适合大型船用柴油机曲轴的车铣加工。
(4)结构模块化和功能可快速重组
五轴车铣中心的功能可快速重组是其能快速响应市场需求,并能抢占市场的重要条件,而结构模块化是五轴车铣中心功能可快速重组的基础。一些技术先进的厂家(如德国DMG、奥地利的WFL、日本的MAZAK公司等)的许多产品都已实现结构模块化设计,并正在向如何实现功能快速重组的方面努力。
五轴车铣技术的先进理念是提高产品质量和缩短产品制造周期。因此,这种技术在军工、航空、航天、船舶以及一些民用工业领域中的应用具有相当的优势,尤其在航空航天领域一些形状复杂的异形零件的加工中更具优势,因此国外早已在航空航天领域大批采用此类设备代替传统的加工设备,而国内在这方面则比较落后,因此还需借鉴国外的先进经验,争取在五轴车铣技术的应用领域改变落后的局面。
五轴五联动,加工范围:X:800mm;Y:600mm,Z:600mm,定位精度:0.003mm,。
五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式,一种是工作台回转轴,设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台,在图示的位置上环绕Z轴回转,定义为C轴,C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之 外,其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A轴回转大于等于90度时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360度,成为C轴,回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式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。这种设计还有一大优点:我们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,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,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,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。