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天車式五軸（橋式）有什么優(yōu)點(diǎn)，五軸數(shù)控機(jī)床如何選擇，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床有哪些分類？

五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床簡單的來說是指可以五軸五聯(lián)動(dòng)的工具機(jī)。其主要加工產(chǎn)出圓弧曲面的工件如蝸輪葉片等的高階高附加價(jià)值的零件，機(jī)臺(tái)被廣泛使用在航空業(yè)、醫(yī)療、汽車、特殊模具產(chǎn)業(yè)居多。

五軸加工中心的種類有很多，稱呼和習(xí)慣性叫法也有很多，如龍門五軸、五軸龍門加工中心，天車式五軸（橋式龍門五軸）、動(dòng)柱式五軸加工中心、動(dòng)梁式五軸加工中心等等。

天車式五軸多為臺(tái)灣那邊的習(xí)慣叫法，大陸這邊慣用稱呼是龍門五軸或者五軸龍門加工中心。

其中五軸加工中心里面又細(xì)分為搖籃轉(zhuǎn)臺(tái)五軸與擺頭式主軸五軸機(jī)為市場常見的機(jī)種。搖籃式五軸加工中心按搖籃轉(zhuǎn)臺(tái)的傾斜軸向可分為A軸向與B軸向的擺設(shè)，依各廠家設(shè)計(jì)又有所不同。

環(huán)球機(jī)械五軸龍門加工中心GTM高轉(zhuǎn)速系列

天車式五軸有什么優(yōu)點(diǎn)，五軸數(shù)控機(jī)床如何選型？

1、機(jī)床整體結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定

一個(gè)保險(xiǎn)杠工件10噸左右的重量，對于機(jī)床的絲杠螺母驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來說是非常重大的負(fù)擔(dān)。

對于導(dǎo)軌滑塊的支撐系統(tǒng)來說，同樣也是非常重大的負(fù)擔(dān)。

每天機(jī)床拖動(dòng)著這樣大重量的工件移動(dòng)，對滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌的磨損影響比較大，時(shí)間長了容易吃不消。

天車式機(jī)床的工作臺(tái)軸系加上工件的重量，起碼有20噸重，整個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)、停止的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很大的慣性，而且工件的重量是變化不定的。橫梁上的這個(gè)軸系不會(huì)超過5噸，這樣機(jī)床控制兩個(gè)相差一倍重量的軸系質(zhì)量移動(dòng)時(shí)，加上工件重量的不確定性，波動(dòng)很大。機(jī)床要控制好加減速，要保證插補(bǔ)精度，是很困難的，時(shí)間一長容易導(dǎo)致機(jī)床精度下降。

天車式機(jī)床的工作臺(tái)是完全不動(dòng)的，可以徹底避免大型工件移動(dòng)產(chǎn)生的上述問題。特別是機(jī)床工作臺(tái)有關(guān)部位的磨損就沒有了。

天車式機(jī)床的移動(dòng)部位都在橫梁上，而且質(zhì)量是固定不變的，機(jī)床控制移動(dòng)部件的加減速，插補(bǔ)精度，就容易多了。

加工大型比較重的模具零件建議考慮天車式工作臺(tái)固定式結(jié)構(gòu)的。點(diǎn)擊了解：天車式龍門加工中心產(chǎn)品介紹。

工作臺(tái)接地，可承受較大重量模具加工

2、天車式床身的結(jié)構(gòu)分析

天車式機(jī)床由兩個(gè)側(cè)立面墻和一個(gè)水平固定工作臺(tái)組成的，而制造這樣大型的金屬結(jié)構(gòu)件的方法有兩個(gè)，一個(gè)是用傳統(tǒng)的鐵水澆鑄，一個(gè)是用鋼板焊接成。

1. 傳統(tǒng)的鐵水澆鑄方法，可以保證機(jī)床在數(shù)十年內(nèi)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的變形。導(dǎo)致鑄件蠕變的內(nèi)應(yīng)力會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，而且越長越穩(wěn)定。鑄鐵本身有減震，減壓特性。

2. 鋼板焊接的床身的內(nèi)應(yīng)力殘留時(shí)間長，鋼板的彈性好，剛性差。導(dǎo)致整體精度不斷的處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.   整個(gè)床身從微觀上來看，并不是一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)殇摪鍨榱撕附?，在單面做出的坡口尺寸不可能超過鋼板厚度的三分之一，這樣中間還有三分之一是空虛的，相當(dāng)于用玻璃膠把玻璃固定在窗框里，而玻璃和窗框仍然是兩個(gè)獨(dú)立的物體的原理一樣。這樣的結(jié)構(gòu)從整體來看，每一個(gè)結(jié)構(gòu)件和焊在一起的結(jié)構(gòu)件之間都有空隙的，不可能會(huì)有鑄鐵整體澆筑的力學(xué)強(qiáng)度大。

4. 龐大的鋼結(jié)構(gòu)件要用大量的鋼板密集的焊接起來，在狹小的內(nèi)部空間里面，人工電焊時(shí)怎么樣保證每塊鋼板焊口的焊接質(zhì)量？怎么樣檢測焊口的質(zhì)量？

5. 鑄件可以用自然時(shí)效，人工時(shí)效，震動(dòng)去應(yīng)力的方法去除內(nèi)應(yīng)力。而焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力是巨大的，一個(gè)床身這么多焊口生產(chǎn)的殘余應(yīng)力怎么樣去除？鋼結(jié)構(gòu)件是不可能用上述方法去除內(nèi)應(yīng)力的。

6. 并不是說焊接的結(jié)構(gòu)件整體強(qiáng)度不夠，而是說作為設(shè)計(jì)壽命20年的，每天要承受高速度高負(fù)荷加工力量的大型精密機(jī)床來說，要長期保持絲級(jí)精度，就不合適了。

7. 用鑄件制造的床身對于地基的要求不高，可以節(jié)約成本。

8. 特別是兩個(gè)側(cè)立面墻固定在一個(gè)底盤上的結(jié)構(gòu)，三位一體，不容易變形。

建議考慮用鑄鐵澆筑成的床身，比較穩(wěn)定耐用。   

3、天車式的動(dòng)梁驅(qū)動(dòng)方式分析

1. 天車式機(jī)床的全部移動(dòng)部位都在側(cè)立面墻壁上方的動(dòng)梁上，靠線型導(dǎo)軌的滑塊支撐。

2. 驅(qū)動(dòng)這個(gè)動(dòng)梁移動(dòng)的方法有兩個(gè)，一個(gè)是用傳統(tǒng)的絲桿絲母的方式，一個(gè)是用電磁式直線馬達(dá)方式。

3. 現(xiàn)在超長尺寸絲桿絲母結(jié)構(gòu)都是絲桿不旋轉(zhuǎn)，靠絲母旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)動(dòng)梁移動(dòng)的，這樣的方法不可避免的會(huì)有機(jī)械磨損，機(jī)械震動(dòng)。傳動(dòng)副有機(jī)械阻尼，傳遞滯后效應(yīng)。雙絲杠副物理尺寸不可能完全一致，安裝尺寸不可能完全一致，可能會(huì)導(dǎo)致精度有所下降。

而且絲母的長度相對于絲桿而言是很短的，這樣絲母對絲杠的作用力就在一個(gè)點(diǎn)上，長絲桿會(huì)像受力的弓弦那樣，不可避免的會(huì)彎曲。彎曲的絲桿反過來又會(huì)影響到絲母滾珠旋轉(zhuǎn)的平滑性。長此以往，就會(huì)別勁兒，最終這個(gè)力道會(huì)選擇一個(gè)最容易釋放的零部件傳遞，也就是變形了。

4.電磁直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式，沒有機(jī)械磨損，沒有機(jī)械震動(dòng)，兩個(gè)支撐端沒有絲桿的剛性應(yīng)力，機(jī)床在長期的運(yùn)行中微觀的調(diào)整不同步相對容易。直線馬達(dá)沒有阻尼，沒有傳遞滯后延遲，精度保持性好。

5.直線馬達(dá)的缺點(diǎn)是，會(huì)發(fā)熱。

建議選用直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式。

4、電磁式直線馬達(dá)的散熱問題

采用直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床有些帶有冷卻系統(tǒng)用來冷卻直線馬達(dá)，有些不帶冷卻系統(tǒng)。

建議采用帶冷卻系統(tǒng)的，這樣對降低機(jī)床的變形有利。對延長磁性部件的壽命有利，因?yàn)榇判圆考桥聼岬?，高溫?huì)導(dǎo)致失磁。

5、動(dòng)梁部分結(jié)構(gòu)的分析

天車式機(jī)床的切削力就靠動(dòng)梁系統(tǒng)發(fā)出，反作用力也是靠動(dòng)梁系統(tǒng)吸收抵消。最終是通過Z軸滑塊帶著主軸頭實(shí)現(xiàn)加工的。

1.現(xiàn)在汽車為了美觀，傾向于把前后保杠做的很彎曲，這樣模具的凹模就會(huì)非常深，加工時(shí)Z軸就要非常的下探，整個(gè)Z軸滑塊就要很長。為了盡可能的減少干涉，滑塊的截面積尺寸不可能做到很大，要細(xì)長化。這樣的就會(huì)導(dǎo)致滑塊的剛性降低，一旦發(fā)生擺動(dòng)，最終會(huì)導(dǎo)致加工精度降低和表面光潔度下降。

環(huán)球動(dòng)梁式五軸加工中心

為了加強(qiáng)Z滑塊的剛性，滑塊上的線軌的數(shù)量要多，最好是Z滑塊的四個(gè)外側(cè)面都有導(dǎo)軌支撐，限制Z滑塊向四個(gè)方向擺動(dòng)。

建議選用四條線性導(dǎo)軌的Z滑塊系統(tǒng)。

2. 常見的Z軸平衡剎車系統(tǒng)有氮?dú)飧灼胶馐胶婉R達(dá)剎車式兩種。氮?dú)飧紫到y(tǒng)體積大，和Z軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)連接的關(guān)系，有反應(yīng)滯后時(shí)間。有可能發(fā)生氣體泄露導(dǎo)致平衡失效，適用于低速機(jī)床。

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)剎車系統(tǒng)是高速機(jī)床的首選，體積小，驅(qū)動(dòng)剎車一體化，反應(yīng)滯后時(shí)間極短。一旦發(fā)生停電，希望Z軸系統(tǒng)可以及時(shí)剎車，并可以上升，以保護(hù)主軸和工件，所以要求機(jī)床自帶蓄電瓶提供短時(shí)間的后備電源。

建議優(yōu)先選用有伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)剎車系統(tǒng)和后備電源的五軸數(shù)控機(jī)床。

6、主軸頭部分結(jié)構(gòu)分析

1.現(xiàn)在的五軸主軸頭都是用DD馬達(dá)直驅(qū)，細(xì)分再看看AC兩個(gè)頭擺角度時(shí)候是一度一格還是3度一格。

2.主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱量高，必須有主軸液態(tài)油冷系統(tǒng)。不可以用油脂潤滑方式。冷卻不足，輕則導(dǎo)致加工精度變化，重則燒毀主軸軸承。

3.加工儀表盤模具時(shí)空間位置狹窄，希望主軸頭整體尺寸要小些，干涉小。

4.要有高轉(zhuǎn)速20000轉(zhuǎn)左右，可以獲得高質(zhì)量的加工表面，減少配模工作量?？梢杂玫?/span>1mm直徑的刀具，減少電極數(shù)量。

5.要用HSK規(guī)格的主軸接口，BT的沒有精度和高轉(zhuǎn)速承受力。

天車式五軸（橋式）有什么優(yōu)點(diǎn)，五軸數(shù)控機(jī)床如用選擇的知識(shí)今天就分享到這里了。東莞環(huán)球工業(yè)機(jī)械專業(yè)生產(chǎn)五軸深孔鉆、龍門五軸加工中心、六軸鏜銑床，歡迎您的咨詢，如果您有選型方面的疑問，請聯(lián)系我們網(wǎng)站上的客服電話。

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