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,数控五轴卧式加工中心约50%的故障与自动换刀装置有关。因此,五轴卧式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。
五轴加工设备集计算机控制、高性能伺服驱动和加工技术于一体,用于加工连续、光滑、复杂的曲面。在木材加工行业,特别是在定制实木家具的造型中,其结构和造型逐渐趋向于复杂和多曲线。与传统的两轴、三轴数控机床相比,数控五轴卧式加工中心技术在加工制造复杂的木制品时具有加工更多自由度更明显的优势,加工产品的质量也更好。目前,中国木工机床行业应该从数控技术的普及,并逐步开发成套,大规模并完成车削、铣削、雕刻、钻孔、镗孔加工工件的五轴卧式加工中心一次洞,铰孔,锯、开槽、喷砂等流程。
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卧式加工中心进行控制。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,五轴卧式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。
显然,人们早就认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止,五轴卧式加工中心的应用仍局限于少数资金充足的部门,存在着尚未解决的问题。五轴数控技术为什么没有得到很长时间的广泛普及?数控五轴卧式加工中心由于在加工空间中的干涉和刀具姿态控制,其数控编程、数控系统和机床结构都比三轴机床复杂得多。目前,全球五轴数控技术普遍存在以下问题。
对于模具平面的加工,三轴加工中心需要用球刀进行铣削,以获得良好的表面质量。在这种情况下,刀具路径需要增加,但球头刀的中心旋转线速度几乎为零。五轴卧式加工中心模具在加工时,刀具的损伤更大,刀具的使用寿命会缩短,模具的表面质量也会恶化。利用数控五轴卧式加工中心加工平面,可以对刀具在工件上进行一定角度的加工,然后对工件进行加工。这样可以提高工件与球头刀具之间的相对直线速度,不仅可以使刀具的使用寿命提高,工件的表面质量也将大大提高。