很多客戶在選擇五軸加工中心這種高精密的設(shè)備時，由于技術(shù)原因無法做出正確的選擇，那么什么結(jié)構(gòu)的五軸鉆床是最好用的呢?本文中東莞多米機械總結(jié)出研發(fā)五軸自動鉆孔機中的一點體會，在這里做一個簡單的闡述，不喜勿噴哦!
一、運動組件輕量化
運動組建輕量化趨勢是當(dāng)今高速切削理論和實踐成功對鉆孔機設(shè)計的重要影響趨勢，也符合綠色節(jié)能的社會發(fā)展趨勢。高速切削率先在航空制造業(yè)中有色金屬加工中廣泛應(yīng)用，近年來隨著刀具材料及涂層技術(shù)的進步以及液氮冷卻切削等新切削技術(shù)的實踐，開始推廣到黑色金屬、鈦合金及難加工材料的切削加工領(lǐng)域。運動組件輕量化的技術(shù)原則同樣適用于五軸鉆孔機，以謀求更高的加工速度、加速度帶來的效能，高動態(tài)特性帶來的更高的輪廓精度，以及更低的能耗。 五軸機床結(jié)構(gòu)選型中也應(yīng)考慮零件及工裝的重量及運動部件合理分配。對于小型零件、輕量化零件，或者重載型主軸傳動應(yīng)該考慮工件直接回轉(zhuǎn)和移動的選型;而對于重型零件，大型零件應(yīng)該考慮主軸參與回轉(zhuǎn)和移動的選型。正確的部署運動部件的質(zhì)量分配是高效能機床的基因，是實現(xiàn)高效能加工決定性因素。
需要提醒的是鉆孔機工作臺的穩(wěn)定性判斷是需要結(jié)合零件夾具一起考慮的。以雙軸搖籃為例，大多數(shù)情況下?lián)u籃C軸的質(zhì)心在A軸軸線之下，對于A軸屬于偏載狀態(tài);而裝載工件后，反而起到配重的作用，使質(zhì)心更接近A軸，整體更趨于穩(wěn)定。
二、回轉(zhuǎn)中心應(yīng)當(dāng)盡可能接近切削區(qū)域
這一點是五軸鉆孔機設(shè)計者最煞費苦心地設(shè)計的關(guān)鍵。因為回轉(zhuǎn)帶來的附加直線運動不僅占用空間和行程，影響加工效率，而且刀尖點距離回轉(zhuǎn)中心越遠，回轉(zhuǎn)坐標在同等切削力下付出的轉(zhuǎn)矩就越大。
以雙軸搖籃結(jié)構(gòu)為例，主要加工區(qū)域集中在雙回轉(zhuǎn)軸中心，在輕量化復(fù)雜零件加工中效能優(yōu)勢明顯，而且占地面積還更加緊湊。
在產(chǎn)品加工中，許多廠商采用經(jīng)典的“彎脖”設(shè)計，將主軸提升，使刀尖點盡量接近回轉(zhuǎn)中心。在擺角銑頭中，45°的擺角頭設(shè)計也很受青睞，也是因為刀尖點距離回轉(zhuǎn)坐標中心更近。盡管此設(shè)計不能實現(xiàn)負角度加工，也不善于內(nèi)表面加工。傳動復(fù)雜而價格昂貴的AB擺在航空結(jié)構(gòu)件加工中仍然比AC擺受到歡迎，很重要的原因也是因為AB擺的切削點距離回轉(zhuǎn)中心更近，更易于實現(xiàn)高材料去除效率，盡管扇形傳動精度和弧形導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度和剛度難于與閉合的整圓比較。
當(dāng)回轉(zhuǎn)工作臺半徑超過一定的尺度，理想的加工方案中，大直徑的轉(zhuǎn)臺在大多數(shù)情況下就沒有參與五軸聯(lián)動的必要，因為重型轉(zhuǎn)臺談不上動態(tài)性能。這種情況 下往往配置轉(zhuǎn)臺加雙軸擺頭效能更高。
三、高精度的空間孔系加工應(yīng)回避擺角銑頭
五軸加工零件中有很大部分為空間斜面上的孔系加工，例如傳動箱體、機匣等。依靠擺角銑頭在找正空間姿態(tài)后，沿刀具軸線方向的鉆孔、鏜削及螺紋加工等動作，必須依靠多直線軸插補完成，無論機器的幾何精度如何好，插補控制的精度如何高，此類插補直線運動精度與單一直線軸導(dǎo)軌約束下，直線運動從精度到剛度上都是無法比較的。在面向大型、重型零件，不得不選擇擺頭的情況下，主軸上附加W軸運動可能是昂貴的彌補措施。
當(dāng)然有很多情況下，零件的特殊性導(dǎo)致只能選擇擺頭，例如回轉(zhuǎn)體類零件在車銑復(fù)合上的加工，由于零件長回轉(zhuǎn)體特點，只能將車床結(jié)構(gòu)作為首選，也很難配置帶W軸運動的擺頭
四、正確選擇機床的行程
五軸鉆孔機因為在回轉(zhuǎn)過程中，機床要能夠補償切削點與回轉(zhuǎn)中心的距離造成的附加直線運動，與三軸機床相比往往要多付出直線坐標的行程，因此選型中要考慮這部分多付出的行程造成的規(guī)格放大。此外，五軸加工中更容易遇到主軸與工裝及其他機床組成部分的干涉，因此也要考慮為避免干涉，不得已采用長刀具或者加高工裝，使切削點更加遠離回轉(zhuǎn)中心所多付出附加直線運動，這也是有經(jīng)驗的五軸用戶偏愛小工作臺和細瘦主軸鼻端的主要原因。
而另一方面，機床的行程也不是越大越好。過于冗余的行程選擇，將造成機床價格升高，運動部件質(zhì)量加大，動態(tài)性能不易保證，以及更大的阿貝誤差(全閉環(huán)反饋器件不在刀尖點，直線坐標直線度上的誤差造成刀尖點誤差與全閉環(huán)反饋器件與刀尖點距離等比放大)。
五、優(yōu)先選擇直驅(qū)技術(shù)實現(xiàn)回轉(zhuǎn)坐標的技術(shù)方案
直驅(qū)技術(shù)的優(yōu)點是傳動無磨損，高動態(tài)，易于實現(xiàn)車銑復(fù)合臺，易于實現(xiàn)雙驅(qū)，無須消間隙。特別是力矩電動機先天大通孔徑的優(yōu)勢，特別利于中心部署油、水、電和氣，為功能結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了更多可能性。直驅(qū)的受力狀態(tài)為整周氣隙出力，使轉(zhuǎn)臺或擺頭軸系的受力狀態(tài)非常理想，因此具有非常好的精度保持性。直驅(qū)的不足主要是功率密度尚低于機械傳動，因此多用于高速高精加工。隨著電動機設(shè)計技術(shù)制造工藝技術(shù)，目前水冷直驅(qū)電動機的功率密度已經(jīng)能做到3.5kW/kg以上;而且隨著材料技術(shù)的進步，直驅(qū)的功率密度還有很大的進一步提升的空間。
六、五軸鉆孔機的控制功能和性能
五軸鉆孔機的基本結(jié)構(gòu)奠定了五軸機床的工藝能力的基礎(chǔ)，完整實現(xiàn)其功能和性能與其配套的五軸數(shù)控系統(tǒng)也發(fā)揮至關(guān)重要的作用。（由于篇幅過長，小編在此就不做過多的描述了）
本文小編僅概要粗略地介紹了多米機械的工作人員在五軸鉆孔機和數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)研發(fā)工作中的一些體會，希望能夠?qū)V大客戶在選擇適用的五軸機床有所幫助，更多設(shè)備知識請來電詳聊，24小時歡迎騷擾哦!
