位置测量对五轴的影响.pdfVIP

技术信息 位置测量技术对5轴加工精度的影响 生产效率和精度是机床竞争能力的主要体现。五轴加工技术在提高生产效率方面有巨大潜力。在许多应用中，五轴加工 的金属切除率高于三轴加工。生产时间的缩短主要得益于二次装夹所需时间的节省和一台机床进行多任务加工等功能。 在零件几何形状非常复杂的许多应用中，5轴加工正在成为不可或缺的加工技术。 由于5轴加工通常需要的直线轴运动行程较大，机床必须在整个加工区内保持高精度。然而，5轴机床的两个旋转轴对加 工精度有巨大影响。除旋转轴外，常常也需要直线轴进行运动使刀具相对工件表面达到所需方向。五轴的行程运动在工 件局部可能留下明显可见的加工缺陷。5轴加工中，驱动系统中的误差，例如螺距和运动传递误差，反向误差和热膨胀 导致的位移都可能迅速产生废品。直线轴和旋转轴的定位精度对5轴机床性能发挥着至关重要影响。 现在，5轴加工已成为许多金属切削领 域不可或缺技术。它的经济优势来自 它一次装夹的完整加工能力： 因此能 显著缩短零件的整个生产时间。同时 显著提高零件精度。 此外，增加的旋转轴使刀具可以更好 接近复杂工件轮廓，例如模具中的型 腔。通常，允许用短刀小角度颤动加 工，因此金属切除率大。 5轴联动加工中，即使是加工极为复杂 的轮廓，刀刃处的切削速度也能保持 在很小波动范围内。这对工件最终表 面质量极为有利。如果需要使用高效 刀具（例如盘铣刀），铣削自由曲面 时唯有使用5轴联动加工机床才可行。 2011年9月 5轴加工应用领域 航空航天零件 5轴加工在汽车制造业中的应用 五轴加工在医疗器械业中的应用 零件的重量轻和强度高是航空航天业 汽车的钣金和塑料件生产需要使用大 医疗器械行业的特点是医疗器械适应 的基本要求。整体构件已被证明是减 量模具。钣金成形模具的最大长度可 特殊检查或治疗方式的能力必须很 少飞行零件重量的最有效方法： 复杂 能达6 m，铣削加工的精度需要高达 好。这样使治疗更精确和带给病人的 的工件结构全部用一个单件毛坯加 ± 0.02 mm，这样才能保证上下模间 副作用更小。医疗器械产品形状通常 工。金属切除率可能高达95 %。如此 的间隙符合技术要求。而且，所有工 都很复杂，因此适合使用5轴铣床的单 高的净毛比意味着毛坯采购的高成 作面的表面质量必须非常高，才能确 件加工。 本。 保成形模具的长时间使用寿命。 伴随着人类预期寿命的增加，对人造 整体构件应用中，5轴加工技术是降低 加工模具曲面时，切削路径的运动距 牙齿和关节需求也在提高。现在，人 工件重量的同时不牺牲工件强度方面 离必须保持很小才能确保达到所需的 造髋关节和膝关节使很多人有机会提 的创新技术。首先进行计算机辅助结 表面质量要求。这自然导致NC数控程 高生活质量。牙齿和关节的外形必须 构优化，使零件几何特性适应受力要 与人体的相应配合面完美配合。植入 求。结果: 机械受力最大的部位使用的 体基本都用铣床加工，因为铣削技术 材料多。而其他部位，大大减少所用 可以小批量生产。由于植入体的形状 材料。例如壁板厚度根据刚性要求使 复杂，医疗器械业是5轴加工的最大应 零件中的受力分布进行调整。例如， 用市场之一。经济地加工高度复杂零 通过增加高度减小壁板厚度。这样使 件需要机床位置测量精度高和进给运 工件的几何形状可以方便地用5轴型腔 动精度高。 铣削方式加工。 序运行时间加