Ключевые технологии пятиосной обработки

Для обработки высококачественных пятиосных деталей требуется современное пятиосное оборудование, эффективное программное обеспечение для пятиосного программирования и разумная технология пятиосной обработки. Все три фактора необходимы. Конкретный процесс работы: в зависимости от условий обработки использовать программное обеспечение CAD/CAM для завершения настройки трехмерной формы и траектории инструмента детали, а затем создать программу ЧПУ в соответствии с постобработкой производительности станка; используйте программное обеспечение для моделирования для выполнения подрезки, перерезки, обнаружения столкновений и пробной резки; Наконец, используйте пятиосевой станок для завершения обработки деталей.

1. Пятиосевые станки с ЧПУ. По сравнению с трехосными станками с ЧПУ, пятиосные станки с ЧПУ не только требуют добавления двух вращающихся осей, но также имеют значительные улучшения в алгоритмах и технологии управления. Его ключевые технологии включают шпиндель. Скорость, технология привода и технология управления, эти параметры влияют на диапазон обработки и точность обработки пятиосевых станков с ЧПУ.
2. Скорость шпинделя. При обработке сложных деталей специальной формы на пятикоординатных станках с ЧПУ часто необходимо использовать инструменты малого диаметра для улучшения качества поверхности деталей. По этой причине шпиндель должен иметь более высокую скорость. В настоящее время в большинстве шпинделей пятиосных станков используются электрические шпиндели (скорость шпинделя в основном поддерживается на уровне от 20 000 до 50 000 об/мин) для повышения эффективности и снижения потерь энергии. В процессе тонкого фрезерования (диаметр фрезы обычно составляет 0,1–2 мм) станок должен иметь более высокую скорость шпинделя.
3. Приводная техника. При обработке сложных криволинейных поверхностей часто приходится тормозить и изменять скорость вращения шпинделя и угол наклона пятиосного станка для адаптации к обработке различных профилей. Чтобы добиться плавной обработки контура детали при высокой скорости подачи или на короткой траектории инструмента, оборудование должно иметь высокое ускорение шпинделя. Следовательно, при пятиосной обработке ускорение шпинделя будет контролировать точность обработки детали и срок службы инструмента. В настоящее время в обычных обрабатывающих центрах для приведения в движение линейной оси в основном используются серводвигатели и шарико-винтовые передачи, но в современном оборудовании с ЧПУ теперь начали использоваться линейные двигатели, такие как высокоскоростной пятиосевой обрабатывающий центр DMC75VLinear немецкой компании DMU. Преимущества линейных двигателей включают в себя: они могут упростить конструкцию станков, уменьшить количество компонентов механической трансмиссии, которые преобразуют вращательное движение в линейное движение в станке, уменьшить потери энергии, тем самым эффективно повышая точность обработки деталей и обеспечивая динамичность. производительность каждой оси и стабильность линейной скорости перемещения пола. Сегодня большинство пятиосных обрабатывающих центров в основном используют моментные двигатели для управления движением и поворотом шпиндельной головки и поворотного стола. Моментный двигатель представляет собой синхронный двигатель, который представляет собой механизм прямого привода. Он имеет детали, которые необходимо приводить в движение, закрепленные на роторе, что позволяет свести к минимуму количество деталей механической передачи. Реакция сервопривода моментного двигателя чувствительна, выходной крутящий момент велик, нет зазора передачи и нет контактной передачи между деталями (чтобы избежать износа), его угловая скорость более чем в 6 раз превышает скорость традиционной червячной передачи. механизма, а ускорение поворота шпиндельной головки привода может достигать 3g и более. Использование моментного двигателя для замены традиционной конструкции механической трансмиссии позволяет упростить оборудование, уменьшить количество деталей, повысить эффективность трансмиссии и в то же время улучшить стабильность всего механизма, тем самым улучшая качество обработки и эффективность деталей.
4. Технология управления. Одновременная пятиосная обработка предназначена для реализации одновременного движения пяти осей движения для завершения обработки деталей. Из-за наличия оси поворотного движения система координат изменяется при движении, что делает алгоритм программирования значительно более сложным, чем алгоритм трехосного станка. Объем различных интерполяционных вычислений при этом огромен. Ошибки оси координат вращения приведут к большим ошибкам обработки. С этой целью система ЧПУ пятиосного обрабатывающего центра должна обладать мощными возможностями управления и сервопривода, а также эффективной скоростью вычислений и точностью управления. Это также требует, чтобы система имела хорошие возможности контроля и управления для оси инструмента. центральная точка для реализации компенсации длины инструмента и компенсации радиуса инструмента, обеспечивая тем самым эффективную обработку цилиндрических поверхностей и наклонных рабочих поверхностей. В настоящее время при пятиосной обработке широко используются системы ЧПУ: Siemens840D немецкой компании Siemens и iTNC530 компании Heidenhain, которые широко используются в различном высокотехнологичном оборудовании с ЧПУ.