《轴联动数控机床》PPT课件

五轴联动数控机床组员：江结敏 梁颂欣 罗小玲 五轴联动所谓五轴加工这里是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。 1： 对于五轴立式加工来说，必须要有C轴，即旋转工作台，然后再加上一个轴，要么是A轴要么是B轴。! 所谓五轴加工这里是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。 五轴机床类型 主轴头旋转类型立式结构的两个回转轴是A、C轴。该机床将A 、C回转轴设置在主轴上。铣头绕z轴旋转360度，形成c轴，绕X 轴旋转90度形成A轴。这样的结构形式工作台上无旋转轴。 工作台挠X轴旋转工作台挠Z轴旋转主轴无需摆动工作台旋转类型 复合型工作台挠Z轴旋转主轴头挠Y轴摆动称B轴 整体结构主要由床身5、十字滑台4、滑枕 2、立柱1、AC联动铣头3、自动供油系统6、冷却系 统7和数控系统8等组成。整体结构如图所示。安 装在床身上面的十字滑台带动工作台沿 X、Y轴两个 方向运动，安装在立柱上的滑枕带动A、C轴联动铣 头沿z轴方向运动，铣刀绕 、z轴摆动和旋转，从 而形成了3个直线轴和两个回转轴的五轴运动系统。 沿3个直线轴的运动分别由3个伺服电机通过滚 珠丝杠完成。绕两个回转轴的运动分别由两个伺服电机通过可消隙的蜗轮蜗杆装置完成。 、y向导轨采用直线滚动导轨，刚性好、摩擦系数小、运动灵敏度高；Z向采用矩形贴塑导轨，承载能力强，精度高。采用自动供油方式，定时润滑机床的摩擦面。进给电机均设有过载、过热电器保护功能。三向进给机构设有限位控制装置，机床工作安全可靠。 A、C联动回转轴设计 五轴数控机床的3个直线运动轴和两个回转运动轴联动使铣刀始终垂直于工件曲面，从而实现复杂曲面的高精度加工。五轴数控机床有立式与卧式两种类型。立式数控机床的5个运动轴为 、y、z 3个直线轴和A、C两个回转轴 由于卧式机床的主轴在径向有自重力，轴承高速运转时径向受力不均，因而主轴转速不宜过高，一般限制在2 000 rmin以下。而立式机床主轴不存在自身重力影响，最高转速可达到40 000 rrain 。对于模具复 杂曲面的加工常用小直径铣刀，而小直径铣刀必须有很高的转速才能达到高精度要求。因而该机床采用立式结构 进给系统的设计 数控机床的进给系统用于接受数控系统发出的脉冲指令，放大和转换后驱动机床运动执行件，以实现预期的运动。因此进给系统的性能在一定程度上决定了数控机床的性能，直接影响了加工工件的精度。 为了保证数控机床的加工精度，进给系统必须具有响 应速度快、稳定性好、传动精度高、构件刚度大、低 摩擦并能消除传动间隙的特点。考虑到以上因素，该 机床的 、y、z 3个直线轴方向的进给运动均采用高 精度的滚珠丝杠副，并采取了消隙、螺距误差补偿等 措施；3个方向的伺服驱动装置均采用制造成本低、 转子惯量小、动态响应好，质量小、转速高、输出功 率大的交流伺服电动机，从而满足了五轴联动数控机 床的定位精度要求。 数控系统设计5五轴联动数控机床配置了国产超小型、超薄型的HNC-22MD数控系统，具有高功能、高可靠性的开放式CNC，CNC控制部分和液晶显示器(104寸彩色显示器)集成一体。采用了FSSB、IOLink超高速串行通信，简化了硬件接线，具有丰富的网络功能(以太网为标准配置)，与因特网连接可实现远程诊断；系统配有RISC处理器，具有AL纳米级高精度轮廓控制、刀具中心点控制、三维刀具半径补偿、三维圆弧插补等功能。该系统还适用于高功率、高速度的I系列数字交流伺服驱动，使机床具有高精度、高效率的加工功能。