该机型是将卧式主轴摆动为一个旋转轴,加上一个旋转轴的工作台,实现数控五轴工具磨削加工中心。这种设置方法简单灵活。如果需要主轴的垂直和水平转换,只需分度和定位即可将工作台简单配置为五轴工具磨削加工中心,进行垂直和水平转换。主轴的纵横转换和工作台的分度实现了工件的五面体加工,降低了制造成本,非常实用。也可以在工作台上设置一个指标值为0.001度的数控轴,但不需要联动,就可以成为垂直和水平转换的四轴加工中心,可以适应不同的要求,价格具有竞争力。另一种是传统的工作台旋转轴,工作台A轴设置在床上的工作范围一般为+20度到-100度。在工作台的中间还有一个转盘B轴,可以双向360度旋转。
五轴联动加工中心的加工精度一般可以达到0.001 ~ 0.1mm。采用数字信号法对数控五轴工具磨削加工中心进行控制。每次数控设备输出一个脉冲信号时,机床的运动部件将一个脉冲当量(一般来说,它是0.001毫米),和强烈的平均误差的机床传动链和螺距可以补偿的数控设备。因此,五轴工具磨削加工中心的定位精度相对较高。加工同一批零件,在同一加工条件下使用同一刀具和加工程序,使用同一刀具和加工程序,刀具轨迹完全相同,零件一致性好,质量稳定。
加工中心还由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等组成,但五轴工具磨削加工中心的进给系统与卧式车床的进给系统在结构上存在本质区别。数控五轴工具磨削加工中心主轴的运动通过吊架、进给箱和滑板箱传递到刀架上,实现纵向和横向进给运动。加工中心采用伺服电机,通过滚珠丝杠传送到滑板和刀架上,实现z向(纵向)和定向(横向)进给运动。加工中心的主轴旋转与刀架运动之间的运动关系由数控系统控制。脉冲编码器安装在加工中心的主轴箱中,通过同步齿形将主轴的运动带到脉冲编码器中。
动态换刀器的选择主要考虑换刀的时间和可靠性。换刀时间短可以提高生产效率,但换刀时间短。换刀装置一般结构复杂,故障率高,成本高。过于强调换刀时间会大大增加成本,增加故障率。据统计,数控五轴工具磨削加工中心约50%的故障与自动换刀装置有关。因此,五轴工具磨削加工中心在满足使用要求的前提下,尽量选择可靠性高的自动换刀器,降低整机的故障率和成本。
在五轴加工中,采用平底立铣刀保持复杂模具加工表面的立面,可大大缩短加工时间。五轴工具磨削加工中心的原理也适用于有角度表面的侧铣,消除了球端铣刀造成的肋状纹理,使模具表面质量更加理想,减少了对模具表面的清洁。手工铣削和手工工作的工作量。通过五轴加工技术,解决了复杂角度下工件重新定位需要多次调试和装夹的问题,不仅缩短了时间,而且大大减少了产生的误差。安装工件时所需的工装夹具也节省了大量的成本,机床还实现了对复杂零件的加工,如对复杂表面的钻孔、锥度加工、腔凹度加工等,这是传统方法无法做到的。数控五轴工具磨削加工中心所用的刀具比较短,可以一次加工整个零件。在同一三轴加工中,不需要再次安装卡或使用所需的较长刀具,使用时间更短。完成内部模具的生产,零件表面质量也很好。
加工中心起初是由数控铣床发展而来的。1958年,美国首次开发了一个五轴工具磨削加工中心。在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,实现一次夹紧工件后铣、钻、镗、铰、攻丝等各种工序的集中加工。自20世纪70年代以来,数控五轴工具磨削加工中心得到了迅速发展。一种可互换的主轴箱加工中心已经出现。配备了多个配有自动更换刀具的多轴主轴箱,可同时对工件进行多孔加工。