Attualmente i centri di lavoro di fascia alta si stanno sviluppando nella direzione del controllo a cinque assi. Il centro di lavoro con collegamento a cinque assi ha le caratteristiche di alta efficienza e alta precisione. Il pezzo può essere lavorato in un pentaedro con un serraggio. Se dotato di un sistema di controllo numerico di fascia alta con collegamento a cinque assi, può anche eseguire l'elaborazione ad alta precisione di superfici curve spaziali complesse, che è più adatta per la lavorazione di stampi moderni come ricambi auto e parti strutturali di aeromobili. Esistono due modi per l'asse rotante di un centro di lavoro come un centro di lavoro verticale a cinque assi:
Uno è l'asse rotante del piano di lavoro
Il piano di lavoro posizionato sul lettino può ruotare attorno all'asse X, definito asse A. L'intervallo di lavoro generale dell'asse A è compreso tra +30 gradi e -120 gradi. C'è anche una tavola rotante al centro del piano di lavoro, che ruota attorno all'asse Z nella posizione mostrata in figura, che è definita come asse C, e l'asse C ruota di 360 gradi. In questo modo, attraverso la combinazione dell'asse A e dell'asse C, ad eccezione della superficie inferiore del pezzo fissata sul piano di lavoro, le altre cinque superfici possono essere lavorate dal mandrino verticale. Il valore minimo della graduazione degli assi A e C è generalmente di 0,001 gradi, in modo che il pezzo possa essere suddiviso in qualsiasi angolo e superfici inclinate, fori inclinati, ecc. può essere elaborato. Se gli assi A e C vengono collegati ai tre assi lineari XYZ, è possibile elaborare superfici spaziali complesse. Naturalmente, ciò richiede il supporto di sistemi CNC, servosistemi e software di fascia alta. (Guida: Introduzione all'applicazione delle macchine utensili per la lavorazione di ingranaggi ad alta velocità e ad alta efficienza)
Il vantaggio di questo metodo di impostazione è che la struttura del mandrino è relativamente semplice, la rigidità del mandrino è molto buona e il costo di produzione è relativamente basso. Tuttavia, il piano di lavoro generale non può essere progettato troppo grande e anche la capacità di carico è ridotta, soprattutto quando la rotazione dell'asse A è maggiore o uguale a 90 gradi, porterà un grande momento di carico sul piano di lavoro quando il pezzo viene tagliato.
L'altro è fare affidamento sulla rotazione della testa del mandrino verticale
L'estremità anteriore dell'albero principale è una testa girevole, che può ruotare di 360 gradi attorno all'asse Z e diventare l'asse C. La testa girevole ha anche un asse A che può ruotare attorno all'asse X, che generalmente può raggiungere più di ±90 gradi. Funzione. Il vantaggio di questo metodo di impostazione è che la lavorazione del mandrino è molto flessibile, il piano di lavoro può anche essere progettato per essere molto grande e l'enorme fusoliera e l'enorme guscio del motore dell'aereo passeggeri possono essere lavorati su questo tipo di centro di lavoro. Questo disegno ha anche un grande vantaggio: quando utilizziamo frese sferiche per lavorare superfici curve, quando la linea centrale dell'utensile è perpendicolare alla superficie lavorata, poiché la velocità lineare dell'apice della fresa sferica è zero, la superficie la qualità del pezzo tagliato dall'apice sarà scarsa. Il design della rotazione del mandrino è adottato per far ruotare il mandrino di un angolo rispetto al pezzo in lavorazione, in modo che la fresa sferica eviti il taglio dell'apice, garantisca una certa velocità lineare e migliori la qualità della lavorazione della superficie.
Questa struttura è molto apprezzata per la lavorazione superficiale di stampi ad alta precisione, difficile da ottenere per i centri di lavoro a tavola rotante. Per ottenere l'elevata precisione di rotazione, l'asse rotante di fascia alta è inoltre dotato di feedback su scala a reticolo circolare e la precisione di indicizzazione è entro pochi secondi. Naturalmente, la struttura di rotazione di questo tipo di mandrino è più complicata e anche il costo di produzione è elevato.
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