¿Cuál es la diferencia entre un centro de mecanizado de cinco ejes y una máquina herramienta común y corriente?
Centros de mecanizado de tres ejes, cuatro ejes y cinco ejes ¿Cuáles son las diferencias entre este tipo de máquinas herramienta? Las funciones y ventajas del centro de mecanizado de tres ejes: La superficie de procesamiento más efectiva del centro de mecanizado vertical (tres ejes) es solo la superficie superior de la pieza de trabajo. El centro de mecanizado horizontal solo puede procesar los cuatro lados de la pieza de trabajo. la ayuda de la mesa giratoria. En la actualidad, los centros de mecanizado de alta gama se están desarrollando hacia el control de cinco ejes, y el procesamiento del pentaedro se puede completar con una sola sujeción de la pieza de trabajo. Si se equipa con un sistema CNC de alta gama con varillaje de cinco ejes, también se pueden procesar con alta precisión superficies espaciales complejas. Mecanizado simultáneo de cuatro ejes El denominado mecanizado simultáneo de cuatro ejes generalmente añade un eje de rotación, que suele denominarse cuarto eje. Las máquinas herramienta generales solo tienen tres ejes, es decir, la plataforma de la pieza de trabajo puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha (1 eje) hacia adelante y hacia atrás (2 ejes) y el cabezal del husillo (3 ejes) para cortar piezas de trabajo. El cuarto eje es de 360 grados. Máquina instalada en la plataforma móvil. Cabezal de indexación eléctrico giratorio. ¡Esto puede indexar automáticamente para perforar orificios oblicuos, fresar bordes biselados, etc., sin la necesidad de una sujeción secundaria para perder precisión!
Características del mecanizado de varillaje de cuatro ejes: (1). Cosas que no pueden procesarse con máquinas de mecanizado de varillaje de tres ejes o que requieren una sujeción demasiado larga
(2).Mejora la precisión de superficies curvas en espacio libre, Calidad y eficiencia (3). La diferencia entre cuatro ejes y tres ejes con un eje de rotación más. El establecimiento de las coordenadas de los cuatro ejes y la representación de sus códigos. : Determinación del eje Z: husillo de máquina herramienta La dirección del eje o la dirección vertical de la mesa de trabajo donde se sujeta la pieza de trabajo es el eje Z Determinación del eje X: el plano horizontal paralelo a la superficie de montaje de la pieza de trabajo o. la dirección perpendicular al eje de rotación de la pieza de trabajo en el plano horizontal es el eje X, y la dirección alejada del eje del husillo es la dirección positiva. Algunas personas dicen que primero se debe aprender a trabajar con tres ejes y luego adquirir un centro de mecanizado de cuatro o cinco ejes. ¿Cuál es la diferencia entre estos tipos de máquinas herramienta? Centro de mecanizado vertical de cinco ejes Hay dos tipos de ejes giratorios en este tipo de centro de mecanizado. Uno es el eje giratorio de mesa. La mesa de trabajo colocada sobre la cama puede girar alrededor del eje X, que se define como el eje A. El rango de trabajo general del eje A es de +30 grados a -120 grados. También hay una mesa giratoria en el medio del banco de trabajo, que gira alrededor del eje Z en la posición que se muestra en la figura, que se define como el eje C. El eje C gira 360 grados. De esta manera, mediante la combinación del eje A y el eje C, a excepción de la superficie inferior de la pieza de trabajo fijada en el banco de trabajo, las cinco superficies restantes pueden ser procesadas por el husillo vertical. El valor mínimo de indexación del eje A y del eje C es generalmente de 0,001 grados, lo que permite subdividir la pieza de trabajo en cualquier ángulo y procesar superficies inclinadas, agujeros inclinados, etc. Si el eje A y el eje C están conectados con el eje trilineal XYZ, se pueden procesar superficies espaciales complejas. Por supuesto, esto requiere el soporte de sistemas CNC, servosistemas y software de alta gama. La ventaja de esta disposición es que la estructura del husillo es relativamente simple, la rigidez del husillo es muy buena y el coste de fabricación es relativamente bajo. Sin embargo, el banco de trabajo general no puede diseñarse para que sea demasiado grande y la capacidad de carga también es pequeña. Especialmente cuando la rotación del eje A es mayor o igual a 90 grados, la pieza de trabajo generará un gran momento de carga. la mesa de trabajo durante el corte. El extremo frontal del husillo es un cabezal giratorio que puede girar 360 grados alrededor del eje Z para convertirse en el eje C. El cabezal giratorio también tiene un eje A que puede girar alrededor del eje X, generalmente hacia arriba. a ±90 grados, para lograr la misma función que la anterior. La ventaja de este método de configuración es que el procesamiento del husillo es muy flexible y el banco de trabajo también se puede diseñar para que sea muy grande como el enorme fuselaje del avión de pasajeros. La carcasa del motor se puede procesar en este tipo de centro de mecanizado. Este diseño también tiene una gran ventaja: cuando utilizamos una fresa esférica para procesar una superficie curva, cuando la línea central de la herramienta es perpendicular a la superficie de procesamiento, dado que la velocidad lineal del vértice de la fresa esférica es cero, la calidad de la superficie de la pieza de trabajo cortada por el vértice será muy pobre. El diseño de rotación del husillo se utiliza para girar el husillo en un ángulo con respecto a la pieza de trabajo, de modo que la fresa esférica evite el corte del vértice, asegurando una cierta velocidad lineal y mejorando la calidad del procesamiento de la superficie. . Esta estructura es muy popular para el procesamiento de superficies curvas de alta precisión de moldes, lo cual es difícil de lograr con centros de mecanizado giratorios de mesa. Para lograr una alta precisión de rotación, los ejes giratorios de alta gama también están equipados con retroalimentación de escala circular y la precisión de indexación es de unos pocos segundos. Por supuesto, la estructura de rotación de este tipo de husillo es relativamente compleja y el costo de fabricación es alto. también alto.
Centro de mecanizado vertical de cinco ejes con rotación del husillo. La gravedad del husillo del centro de mecanizado vertical es hacia abajo. La fuerza radial sobre los rodamientos durante el funcionamiento en ralentí a alta velocidad es igual. Las características de rotación son muy buenas, por lo que la velocidad de rotación puede ser igual. En general, la velocidad alta puede alcanzar 12000 r/min y más, la velocidad máxima práctica ha alcanzado 40000 rpm. El sistema de husillo está equipado con un dispositivo de enfriamiento por circulación. El aceite de enfriamiento en circulación elimina el calor generado por la rotación a alta velocidad, lo reduce a una temperatura adecuada a través del refrigerador y luego regresa al sistema de husillo.
Los tres ejes lineales de X, Y y Z también pueden utilizar retroalimentación de regla de rejilla lineal, y la precisión de posicionamiento bidireccional está dentro del nivel de micras. Dado que el avance rápido alcanza más de 40~60 m/min, la mayoría de los husillos de bolas de los ejes X, Y y Z adoptan refrigeración central. Al igual que el sistema de husillo, el aceite circulante refrigerado fluye a través del centro del husillo de bolas para tomar. lejos el calor.
Centro de mecanizado horizontal de cinco ejes También existen dos formas de girar el eje de este tipo de centros de mecanizado. Una es que el husillo horizontal oscila como eje giratorio, más un eje giratorio del banco de trabajo. lograr cinco ejes de procesamiento vinculado. Este método de configuración es simple y flexible si es necesario cambiar el husillo vertical y horizontalmente, la mesa de trabajo solo necesita indexarse y posicionarse, y se puede configurar simplemente como un centro de mecanizado de tres ejes con conmutación vertical u horizontal. La conversión vertical y horizontal del husillo y la indexación de la mesa de trabajo permiten el procesamiento pentaédrico de la pieza, lo que reduce los costes de fabricación y es muy práctico. La mesa de trabajo también puede equiparse con ejes CNC, con un valor de indexación mínimo de 0,001 grados, pero sin varillaje, para convertirse en un centro de mecanizado de cuatro ejes con conversión vertical y horizontal, adaptándose a diferentes requisitos de procesamiento, y el precio es muy competitivo. El otro es el eje giratorio de la mesa de trabajo tradicional. El rango de trabajo general del eje A de la mesa de trabajo colocado en la cama es de +20 grados a -100 grados. También hay una mesa giratoria con eje B en el medio del banco de trabajo, y el eje B puede girar 360 grados en ambas direcciones. Las características de vinculación de este centro de mecanizado horizontal de cinco ejes son mejores que las del primer método y, a menudo, se utiliza para procesar superficies curvas complejas de impulsores grandes. El eje giratorio también puede equiparse con retroalimentación de rejilla circular y la precisión de indexación puede alcanzar unos pocos segundos. Por supuesto, la estructura de este eje giratorio es relativamente compleja y el precio es elevado. En la actualidad, la mesa de trabajo de los centros de mecanizado horizontales puede tener un tamaño superior a 1,25 m2, lo que no tiene ningún impacto en el primer método de configuración de cinco ejes. Sin embargo, el segundo método de configuración de cinco ejes es más difícil, porque es realmente difícil para un banco de trabajo de 1,25 m2 girar el eje A y vincularlo con la mesa giratoria del eje B en el medio del banco de trabajo. La velocidad del husillo de un centro de mecanizado horizontal es generalmente superior a 10.000 rpm. Dado que el husillo horizontal tiene su propia gravedad en la dirección radial, la fuerza radial sobre los rodamientos es desigual cuando funciona en seco a alta velocidad. Además, un portaherramientas BT50 más grande. Generalmente se debe utilizar hasta 20.000 rpm. El centro de mecanizado horizontal tiene una velocidad de avance rápida de más de 30~60 m/min, una potencia de motor de husillo de más de 22-40 KW y una capacidad del almacén de herramientas que se puede aumentar de 40 a 160 herramientas según sea necesario. Supera el de los centros de mecanizado verticales ordinarios. Es un centro de mecanizado de alta resistencia. La mayoría de los centros de mecanizado pueden diseñarse con intercambio de banco de trabajo doble. Cuando un banco de trabajo está funcionando en el área de procesamiento, el otro banco de trabajo cambia las piezas de trabajo fuera del área de procesamiento para prepararse para el procesamiento de la siguiente pieza de trabajo. El tamaño se puede completar desde unos pocos segundos hasta decenas de segundos. El centro de mecanizado de último diseño es estructuralmente adecuado para formar una celda de fabricación modular (FMC) y una línea de producción flexible (FMS). La unidad de fabricación modular generalmente consta de al menos dos centros de mecanizado y cuatro bancos de trabajo de intercambio. Al lado, el banco de trabajo de intercambio está dispuesto en una línea frente a la máquina herramienta. Si hay muchos bancos de trabajo de intercambio, se puede disponer en dos filas o incluso en un diseño de doble capa. Hay una estación a cada lado como ubicación para las piezas de trabajo superior e inferior. El banco de trabajo de intercambio en las otras estaciones está equipado con piezas de trabajo en espera de ser procesadas. Un automóvil pequeño seguirá las instrucciones del sistema para enviar el banco de trabajo de intercambio que contiene las piezas de trabajo. del centro de mecanizado, o desde el centro de mecanizado Saque el banco de trabajo de intercambio que haya completado el procesamiento y envíelo a la siguiente estación o directamente a la estación de descarga para completar toda la operación de procesamiento. Además del carro y el banco de trabajo de intercambio, la línea de producción flexible también tiene una biblioteca de herramientas unificada. Generalmente hay cientos de herramientas. La información del código de identidad de las herramientas se almacena en el sistema y luego se envía al centro de mecanizado a través de la herramienta. sistema de transporte, y las herramientas usadas se almacenan en el sistema. Después de recuperar la herramienta, la línea de producción flexible a menudo requiere un controlador FMS para dirigir la operación.
La diferencia entre un centro de mecanizado vertical y un centro de mecanizado horizontal: Obviamente se cambió a un centro de mecanizado vertical porque el banco de trabajo se hizo más grande. Obviamente el centro de mecanizado vertical puede procesar piezas más grandes (de hecho, todos los equipos verticales son mejores que los horizontales correspondientes). centro de mecanizado) El equipo tiene una capacidad de alojamiento de mayor tamaño de pieza de trabajo, que es la ventaja natural del equipo vertical.) La principal diferencia entre un centro de mecanizado horizontal y un centro de mecanizado vertical es: un husillo (eje de avance) es paralelo a la superficie inferior y el otro es perpendicular al suelo Obviamente, el husillo del tipo es vertical al suelo, mientras que el husillo del tipo horizontal es paralelo al suelo. El tipo horizontal equivale a una taladradora, pero tiene muchas funciones. y alta precisión.