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四轴加工中心和五轴加工中心的区别

作者: 发布时间:2019-09-15点击:14987


我们一般说的加工中心指的就是常见的三轴加工中心的机床,因为它包含有X,Y,X三个轴,所以才又称为三轴加工中心,但是还有一些机床在一般的机床上又添加了一两个轴,这就是四轴、五轴的加工中心了,其他的多轴加工中心都是在这个基础上增加了不同数量的旋转轴,那么这些四轴加工中心五轴加工中心有什么不同,他们又有什么却别呢?今天就为大家讲解下。


一、什么是四轴加工中心


四轴加工中心有三种不同的添加旋转轴,分别为A、B、C三种,A轴是绕X轴旋转的轴,以此类推B轴对应Y轴,C轴对应Z轴。ABC这三个旋转轴又叫做分度头,四轴加工中心即是三轴加工中心上添加了一个分度头,具体是添加在哪一条坐标轴上就看客户需求了。


四轴加工中心通常是在三轴加工中心的基础上增加一个数控分度头就可以实现四轴联动的功能了,四轴加工中心价格和五轴加工中心相比价格较低,通常客户也可以自己购买四轴分度头实现四轴加工的功能。

五轴加工叶轮

二、什么是五轴加工中心


五轴加工中心通常有好几种形式,一种是在三轴加工中心上增加一个五轴的数控分度盘来实现五轴功能,还有一种是工作台直接是摇篮式的五轴加工中心,另外还有一种五轴加工中心是主轴可以实现五轴的功能。五轴加工中心设置在床身上的工作台可以环绕X 轴回转,定义为 A 轴,A 轴一般工作范围 +30 度至 -120 度。工作台的中间还设有一个回转台,在图示的位置上环绕 Z 轴回转, 定义为 C 轴,C 轴都是 360 度回转。这样通过 A 轴与 C轴的组合, 固定在工作台上的工件除了底面之外, 其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A 轴和 C 轴最小分度值一般为 0.001 度,这样又可以把工件细分成任意角度, 加工出倾斜面、倾斜孔等。


A 轴和 C 轴如与 XYZ 三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。


三、四轴加工中心和五轴加工中心的区别是什么

    四轴加工中心的四个轴是可以实现同时联动的控制,这个同时联动时的运动速度是合成的速度,并不是各自的运动控制,是空间一点经过四个轴的同时运动到达空间的另外一点,从起始点同时运动,到终点同时停止,中间各轴的运动速度是根据编程速度经过控制器的运动插补算法经内部合成的到的各轴的速度的。


   对四轴加工中心,就是X、Y、Z轴再加上一个旋转轴A(也可以是B轴或C轴,A、B和C轴的定义是分别对应绕X、Y和Z轴旋转的轴,一般这个第四轴是轴线绕X轴旋转的A轴或轴线绕Y轴旋转的B轴,这个要看实际机床上第四轴的安装位置形式而定的),而且这个第四轴不但可以独自运动而且还可以分别和其他一个轴或两个轴或这四个轴同时联动。有的机床它是有四个轴,但其只能单独运动,只作为分度轴,就是旋转到一个角度后停止并锁紧这个轴不参与切削加工,只作分度,只种只能叫做四轴三联动。同样四轴联动机床总轴数可以不只4个轴,它可以有五个轴或者更多,但它的最大联动轴数是四个轴。


       五轴加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴,xyz加AC或BC轴 三个直线轴加个两旋转轴就是所说的3+2。(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。联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点,五轴联动是五个轴都可以。五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业,有着举足轻重的影响力。


     在编程方面,四轴加工中心的编程跟五轴加工中心的编程是有较大的区别的,四轴加工中心加工工件时,刀轴始终是朝着工件旋转轴心线的,编程跟三轴加工中心比较相似。五轴加工中心加工工件时,由于刀具和工件在相互位置加工过程中随时调整,例如加工螺旋桨一片时,为了得到比较好的表面质量,那就需要刀具和叶片表面夹角始终保持一致,也就是说刀轴方向不断改变,经常需要手工进行刀轴的插补,在加工这些复杂的空间曲面时要考虑的参数比四轴加工中心编程时多得多,而且对数控系统有较高的要求,如果使用一般的数控系统还会增加编程难度,影响机床精度,大多数五轴加工中心使用的是三菱或者发那科的数控系统,而四轴加工中心则没有这么高的要求。

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