日本大隈五軸數(shù)控機(jī)床 | 主軸擺動(dòng)和工作臺(tái)擺動(dòng)的五軸機(jī)床，它們有什么區(qū)別？

　　五軸機(jī)床的五軸通常是由三個(gè)直線軸加兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組成，但它們的結(jié)構(gòu)有很大的不同。不同的結(jié)構(gòu)形式會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的剛度、動(dòng)態(tài)性能和精度穩(wěn)定性存在一定的差異。摘要垂直軸,垂直軸固定表?yè)u擺搖籃(類型)的兩種不同結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)床進(jìn)行了分析和比較,以便用戶可以完全理解它的結(jié)構(gòu),以幫助他們選擇合適的機(jī)床根據(jù)自己的產(chǎn)品特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)能力。

　　1.機(jī)床主軸剛度比較

　　在加工過(guò)程中，由于主軸擺動(dòng)，主軸剛度相對(duì)較差;由于工作臺(tái)的擺動(dòng)，機(jī)床不會(huì)影響主軸的剛度。

　　2. 機(jī)床加工效率的比較

　　由于旋轉(zhuǎn)點(diǎn)不同，當(dāng)?shù)都鈱?shí)現(xiàn)相同位移時(shí)，頭擺機(jī)主軸需要擺動(dòng)更多角度(類似杠桿原理)，所以加工相同零件時(shí)，頭擺機(jī)效率較低。

　　3.刀具長(zhǎng)度對(duì)加工精度的影響

　　擺臂誤差=擺臂×擺角，對(duì)于頭擺機(jī)床，刀具長(zhǎng)度是擺臂的一部分。即在機(jī)頭擺動(dòng)的情況下，刀具的長(zhǎng)度會(huì)影響擺動(dòng)臂的長(zhǎng)度，從而讓誤差變大。也就是說(shuō)，誤差會(huì)隨著工具長(zhǎng)度的增加而增加。對(duì)于機(jī)架式工作臺(tái)擺動(dòng)機(jī)，刀具長(zhǎng)度與擺動(dòng)臂長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

　　4. 位置誤差和形狀誤差

　　隨著擺動(dòng)，兩臺(tái)機(jī)器都會(huì)產(chǎn)生位置誤差，但是頭擺機(jī)也會(huì)產(chǎn)生形狀誤差，而工作臺(tái)擺動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生形狀誤差。頭擺機(jī)床旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生位置誤差。同時(shí)，加工孔的進(jìn)給方向偏離刀具的車削中心，因此會(huì)產(chǎn)生加工孔的位置誤差，出現(xiàn)形狀誤差和楔孔。

　　擺動(dòng)機(jī)床的位置誤差是由工作臺(tái)擺動(dòng)引起的。主軸進(jìn)給方向與刀具的旋轉(zhuǎn)中心重合，因此不會(huì)產(chǎn)生額外的形狀誤差。這是擺臺(tái)相對(duì)于擺頭的另一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。

　　5. 五軸加工尺寸范圍的比較

　　隨著機(jī)頭擺動(dòng)機(jī)主軸的擺動(dòng)，工件直徑方向的加工范圍會(huì)減小，即主軸擺動(dòng)角度時(shí)消耗行程，五軸加工的工件直徑范圍小于三軸加工的工件直徑范圍;機(jī)床工作臺(tái)的擺動(dòng)不會(huì)影響工件的水平尺寸。從這個(gè)意義上說(shuō)，五軸加工和三軸加工時(shí)，工件的尺寸范圍是相同的。但是在五軸工件的范圍內(nèi)也需要考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)引起的干涉。用戶應(yīng)要求機(jī)床供應(yīng)商提供五軸加工干涉圖進(jìn)行分析比較。一般來(lái)說(shuō)，采用云臺(tái)擺動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)床五軸加工范圍要比頭擺機(jī)床大。

　　因此，機(jī)架式工作臺(tái)擺動(dòng)機(jī)床主軸剛性好，加工效率高;刀具的長(zhǎng)度不會(huì)影響加工精度;加工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生形狀誤差;同樣的行程，機(jī)床五軸加工范圍將比機(jī)頭擺動(dòng)大。

　　頭擺機(jī)床主軸剛度相對(duì)較差，加工效率相對(duì)較低;加工精度隨刀具長(zhǎng)度的增加而降低;在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生形狀誤差;主軸在擺動(dòng)角度時(shí)將沖程吃掉，從而導(dǎo)致可加工的工件尺寸變小。

　　另外需要補(bǔ)充的是，工作臺(tái)的擺動(dòng)機(jī)床需要克服工件自重的原因，如果工件重的話，對(duì)夾緊有更高的要求;另外，在加工大型重型零件時(shí)，機(jī)床無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的擺動(dòng)，所以只能采用機(jī)頭擺動(dòng)。