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济南锐达通五轴加工中心软金属实木五轴联动橡塑实木铝膜木模车模

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品牌: 锐达通
五轴头: 德玛仕
系统: 莱纳克
五轴: 五轴联动
单价: 3985000.00元/台
起订: 1 台
供货总量: 111 台
发货期限: 自买家付款之日起 60 天内发货
所在地: 山东 济南市
有效期至: 长期有效
最后更新: 2019-10-22 08:43
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公司基本资料信息
详细说明
 五轴头(或双摆头),有手动和自动之分;是大型五轴联动数控机床核心部件。在机床原有X、Y、Z的线性坐标轴基础上增加A、C坐标轴或者B、C坐标轴而形成了共计5个坐标轴,因此叫五轴头。A(B)、C轴分别由马达驱动,与其它坐标轴一样直接与机床数控系统通讯,组成五轴联动或任意多轴联动。

车铣复合机床的五轴头(以下简称车铣五轴头)可以说是车铣复合机床的心脏(见图1)。由于车铣复合机床的形式很多,五轴头的形式也多种多样。车铣五轴头不但要像镗铣主轴一样,除具有铣、钻、攻丝、镗等功能,还具备车的功能,即实现刀具动力主轴定向停车、锁紧。 车铣复合机床的五轴头(以下简称车铣五轴头)可以说是车铣复合机床的心脏(见图1)。由于车铣复合机床的形式很多,五轴头的形式也多种多样。车铣五轴头不但要像镗铣主轴一样,除具有铣、钻、攻丝、镗等功能,还具备车的功能,即实现刀具动力主轴定向停车、锁紧。这是车铣五轴头区别于镗铣五轴头的一个标志。它比镗铣五轴头更复杂,技术含量更高。下面就车铣五轴头的几项关键技术加以论述。

1、几项关键技术

  (1)动力主轴锁紧

  动力主轴锁紧是车铣五轴头的一个特殊要求。在车削过程中,车刀是非旋转刀具,且需保证准确的中心高,要求动力主轴限制原有的旋转自由度,实现准确定向停止。由于车削过程中主轴受力较大,限制旋转自由度的力相应很大,这种限制只有通过机械方式实现,而任何一种机械式结构都会不可避免地产生超定位。

  目前常见的锁紧机构为三齿盘。由于三齿盘结构在轴向和径向同时定位,限制了六个自由度,而原有主轴已限制了五个自由度,这样就有五个自由度超定位。其优点是可以获得非常好的刚度,但对零件加工精度、零件装配精度的要求就会大幅度提高,给零件制造、装配都提出了更高的要求。三齿盘锁紧机构在车铣五轴头中的位置对加工性能有很大影响,通常有两种形式。一种是装在主轴前轴承的前端(见图2)。这样锁紧位置离车削受力点近,对重切和震切非常有利;另外三齿盘的液压夹紧机构有消振作用,对长刀杆切削有利。另一种是装在主轴前轴承的后端(见图3),这种形式在铣削时,刀具受力点距主轴前轴承的距离短,有利于铣削,对提高镗、铣削刚度,提高表面加工质量十分有利。

  三齿盘装在主轴前轴承前端,装配相对容易;三齿盘装在主轴前轴承后端,装配难度较大,且不利于维护。一般实现主轴定向的角度认别机构因其体积大,不能用于车铣五轴头。

  (2)松夹刀机构

  车铣复合机床都带有一个自动换刀机构(见图2)。由于车铣五轴头主轴比一般镗铣主轴短,而一般松夹刀机构均较长,这就给松夹刀机构设计带来难度。此外松夹刀机构的松夹力一般在1300kN以上,且是瞬间动作,冲击力很大,对主轴轴承有损害。如何使主轴轴承不受冲击,而且在一个有限的空间内实现松夹刀,是车铣五轴头的另一个难题。

(3)油、水、气通道

  车铣五轴头要求有主轴定向松夹,刀具松夹外冷却、内冷却和气密封、自动润滑,要有八个以上油、水、气通道(见图4)。相关的执行元件要有检测,需要有6~9个电线组,油、水、气和电的配送易发生故障,其结构布置对车铣五轴头的可靠性有重要的影响。

 (4)车铣五轴头的B轴

  车铣五轴头的B轴(图5)在旋转功能上与铣削五轴头有很大的区别。一般铣削五轴头只需任意角度连续旋转,而车铣五轴头除了需要任意角度连续旋转外,还需要有限指定角度锁紧、任意角度锁紧。任意角度连续旋转是加工连续曲面的要求,技术关键是传动链消隙和具有足够的转矩。

固定角度锁紧是为了满足加工指定角度平面或定向结构的要求。由于B轴转动链很难做到无隙,即使做到传动刚度也不够。为了能实现有限指定角度强力切削,一般采用定向三齿盘锁紧。这种锁紧方式可实现高刚度。

  任意角度锁紧是为了实现任意角度定向加工要求而设计的。由于三齿盘结构只能实现有限角度锁紧,任意角度的锁紧必须用其他方式来实现,其锁紧方式各个生产厂家则均有自己的诀窍。

  2.关键技术的解决思路

  动力主轴定向锁紧方式要根据主轴实际应用中是侧重车削还是铣削。以切削方式来选择有利于发挥结构优势,保证加工件的质量;松夹刀机构的解决方案关键是主轴在松夹刀过程中不受力。结构上一定要使松夹刀成为主轴内力;配油、水、汽主要要考虑由于管路曲折,压力损失大,应尽量加大管路直径;B轴的关键是解决任意角度的锁紧,主要应考虑选择一种刚度好的方案,可靠性高。B轴的任意角度旋转主要应解决如何消除传动间隙,实现无间隙和小间隙传动。

  车铣五轴头可以是机械式主轴,也可以是电主轴,文中提到的关键技术是共性的。每个关键技术均有多种解决方案,文中所提出的思路在国外和国内都有成功的应用案例,正确的使用会少走很多弯路。如果上述难点能得到创造性解决,车铣五轴头的性能就有可能赶上或超过国外同类产品水平。

  采用双向交替转动顺序进行测量,即先从一个方向转动测量各目标位置(0b~360b),再从相反的方向转动测量一次(360b~0b)。按照这一测量转动顺序,直至完成所要求的测量转动次数。另外,在编辑测量转动程序时,还要充分考虑首目标位置和末目标位置的越程,通常选择5b,主要考虑消除转向时的间隙。

  系统控制被测回转轴的转动,编辑一段测量转动程序,该程序与计算机主菜单设置的数据采集程序相一致。然后,按照测量转动程序依次转动到每个目标位置上,并在每个目标位置上停留一段足够长的时间。以便RX10回转轴精度测量软件,监控被测回转轴的每个目标位置,并等候稳定在/读数稳定性0允许范围之内,随即RX10回转轴测量软件以每秒5次的测量速度进行采集数据。停留时间长短由/测量期0参数决定。采集数据的时间,由计算机屏幕上不断增加的箭头显示来表明。当箭

  头结束/测量期0时,RX10回转轴测量软件将采集数据进行平均,计算出该目标位置的角度误差并显示于屏幕误差栏中,同时也显示出角度误差趋势图形。随着测量次数的增加,所显示角度误差趋势图形也随之改变,因此,可比较直观的反映和观察到每次测量角度的误差值。按照测量转动顺序重复5次双向交替数据采集后,将采集的数据进行存盘。

  启动数据分析软件,可以根据GB10931-89或国际上通用的ISO230、VDI/DGQ3441等标准,来评定被测数控机床回转轴的位置精度。包括定位精度、重复定位精度、反向偏差和位置偏差。并且可以打印出每次测量各目标位置的原始偏差数据及回转轴位置精度的偏差趋势分析图形。借此直观地反映出被测回转轴的实际偏差情况,得到被测回转轴偏差的参考数据,以便改进装配工艺和补偿修正。

一种双摆五轴头,包括固定架、伺服电机、减速机、旋转臂和电主轴,旋转臂的上端通过一个旋转盘安装固定在减速机上,所述旋转盘内设有旋转电机,所述旋转电机通过旋转轴承与旋转盘固定在一起,所述旋转电机的主轴通过一个固定槽口与所述旋转臂的上端固定在一起,旋转臂的下端安装所述电主轴,旋转臂下端的内部设有主轴电机和减速机,所述主轴电机与电主轴通过减速机相连接。本发明采用伺服电机驱动及采用角度编码器检测A、C轴分度实现高精分度,采用RV减速机作为减速分度机构,实现高扭矩,可以应用在5轴联动加工数控机床上,实现数控机床的5轴联动加工。具有体积小、精度高、操作安全、劳动强度低等优点。

滚子凸轮第四轴五轴摇摆头

 

 

适用行业:

1.家具行业:实木家具五轴加工,各类家具榫卯件五轴加工,楼梯弯头五轴加工,各种家具的五轴加工。 

2.复合材料行业: 吸塑件、玻璃钢件、橡塑制品等各种复合材料制品的修边打孔。 

3.三维立体件加工行业:玻璃钢修边、树脂件加工及其他固体碳化件立体加工。 

4.教学实验行业,椅子等需要三维加工的家具及其他产品。 

5.模具行业:铸造、汽车、陶瓷卫浴洁具、轮船、游艇、航天化工、风力发电、轨道交通、工艺品。 

适合加工材料: 

实木、木料、保丽龙泡沫(EPS)、树脂、石膏、油泥及非金属的碳化混合材料。

设备特点:

1. 适合各种空间曲线工件加工、空间异型雕刻加工。

2. 采用旋转式十字架主轴。

3. 4把刀具,实现无间歇快速换刀加工模式。

4. 单工位/双工位设计,可实现工件轮流装夹。              

5. 台湾新代系统,支持RTCP刀具自动补偿。

6. 润滑系统自动排气、软件控制定时定量加油

7. 电器柜采用空调自动温控装置、防尘过滤装置

8. 五轴加工中心专业用于实木家具的五轴加工,各类家具榫卯件、沙发腿、以及各种实木家具曲面铣型、开槽,、钻孔加工等工艺。

9. 集合深浮雕、钻孔、锯割、磨边、倒角、铣底、镂空、抛光等工序与一体

10.                       工作台平稳轴向移动,在加工时,五个轴向驱动刀具运动,围绕工件进行加工,实现五轴五联动立体运行。 

11.                       机床主要部件采用焊钢结构,所有主要零部件均经过严格两次时效处理,12小时升温,24小时保温,限度的消除了部件内部变形应力,有效提高了部件的稳定性,避免变形,从而使机床具有极高的动态精度、静态精度和稳定性。

 

本实用新型关于一种加工机的轴头,尤指一种以滚齿凸轮组带动主轴作动,以消除背隙问题的五轴头。

五轴加工中心可分为:五轴联动加工中心、五轴数控加工中心、五轴精密加工中心、五轴高速加工中心、数控五轴加工中心、小型五轴加工中心、高精度五轴加工中心、五轴加工中心机床、立式五轴加工中心。  五轴加工中心在加工较深、较陡的型腔时,可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造的工艺条件,并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞,减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险,从而有利于提高模具的表面质量、加工效率和刀具的耐用度。  五轴加工中心通过采用较短的刀具,可一次性完成整个零件的加工,不需再次装卡或采用同类3轴加工中所需的较长刀具,而且可以在较短的时间内交工,零件的表面质量也比较理想。  五轴加工中心的技术解除了工件在复杂角度再次定位所需的多次调试装卡。这不但节约了时间,而且还大大降低了误差,并且节约了安装工件就位所需的工装夹具等所需的昂贵费用。  另外,五轴加工中心还能使机床能够加工复杂的零件,这是采用其他方法不可能办到的,包括复杂表面上通常所需要的钻孔、型腔隐窝和锥度加工。

背景技术:

加工机为满足不同加工需求,以控制加工主轴作多轴向加工,其中,就五轴向加工而言,加工机的驱动源带动加工主轴对于X、Y、Z、A及C轴作线性或旋转运动,而驱动A及C轴的驱动源能够是一般伺服马达或是直驱马达。

就一般伺服马达而言,能够控制加工主轴转速及转动角度,但是一般伺服马达的扭力不足,通常会采用齿轮减速机构降低转速以换取较大扭力输出,例如蜗杆与蜗轮组成的齿轮箱;然而,减速机构在长期使用后会产生背隙(back lash)问题,而间隙会造成传动误差,导致加工主轴转动位置不确实的问题。

为改善一般伺服马达所产生的缺点,驱动A及C轴的驱动源大多采用直驱马达,其无须经过皮带、齿轮等变速机构,因此,无扭力耗损,其扭力会比相同功率的马达要高,以满足复杂形状加工件的加工作业需求,而且直驱马达无背隙问题,更能够精准控制转动角度。

然而,直驱马达的输出扭力受限于输入电流,内部磁通量密度与马达尺寸等因素影响,直驱马达尺寸愈大,输出的扭力愈大,所需的功率愈高,造成加工过程的能源损耗,以及高价格导致成本相较于同功率的伺服马达高出数倍。

本实用新型提供一种无背隙五轴头,通过滚齿凸轮组搭配驱动源取代直驱马达,以降低能源损耗及成本过高的问题,并且改善以一般伺服马达搭配减速机构所产生机械上的背隙及间隙问题;据此,通过第一滚齿凸轮组或第二滚齿凸轮组作动时以滚动接触方式,以达到无背隙精准控制主轴相对于第一轴线或第二轴线作动的效果。

本实用新型的一项实施例提供一种无背隙五轴头,其包含:壳体,其具有相互垂直正交的第一轴线及第二轴线;主轴,其设于壳体;第一传动装置,其设于壳体且于第一轴线的一端且连结主轴,第一传动装置具有第一驱动源及第一滚齿凸轮组,第一滚齿凸轮组连结主轴,第一驱动源驱使第一滚齿凸轮组,以带动主轴相对第一轴线作动;以及第二传动装置,其设于壳体且于第二轴线的一端且连结主轴,第二传动装置具有第二驱动源及第二滚齿凸轮组,第二滚齿凸轮组连结主轴,第二驱动源驱使第二滚齿凸轮组,以带动主轴相对第二轴线作动。

在其中一项实施例中,第二传动装置的数量为二个,两个所述第二传动装置分别设于壳体朝向第二轴线两端的外侧面。

 

随着我国科技水平的提升,数控加工设备在各个制造行业得到了广泛普及,与此同时,市场的多样化需求也对企业的生产能力提出了更严格的要求,相关领域的核心技术的突破,尤其是多轴数控加工技术的逐渐成熟,使得一些大中型家具企业引进了先进的多轴数控加工设备,极大地提高了其生成效率和产品质量。

五轴加工设备集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,用于加工连续、平滑、复杂曲面。在木材加工行业,尤其是定制实木家具的造型,其结构和形状逐渐趋于复杂化和多曲面,与传统的常用二轴、三轴数控机床相比,五轴数控加工技术具有更多的加工自由度,在加工制造复杂木材产品时具有更加明显的优势,加工的产品质量也更好。

单摆结构在高速加工时具有更好的刚度,A轴和C轴采用行星齿轮,具有极高刚度和快速加工速度,可以配备机械制动器。A轴和C轴可使用多种伺服电机,如发那科、西门子、博世、安川、NUM和OSAI。可以选择连续C轴,无限制旋转。

五轴数控机床简介

五轴木工数控加工中心是在X、Y、Z 正交的三轴驱动系统内另外再加装倾斜与旋转的双轴旋转系统。其中X、Y、Z 坐标决定刀具位置,2个旋转坐标决定刀具方向,两个旋转轴既可以是刀具摆动,也可以由工作台转动。

应用

当前我国的木工机床行业应从数控技术的普及入手,逐步向成套化、高端化和大型化方向发展,在一台五轴加工设备上一次完成被加工工件的车削、铣削、雕刻、钻孔、镗孔、铰孔、锯切、开槽、砂光等多道工序。

功能亮点

在加工以实木部件为主的家具时,五轴木工数控加工中心在完成对木材的铣型、开槽、钻孔、开榫头和榫眼等全套加工工序上,与常规加工方式相比,其主要优点如下:

1

自动化水平高

一次装夹即可完成对工件的大部分或全部切削加工,保证了工件的加工精度,提高了加工效率。

2

高速铣削

高速的铣削加工可将传统的多道加工工序变为一道高速切削加工工序,减少了加工工序,避免了多道工序加工产生的累积精度误差。

3

安全性高

具有自诊断、自修复功能,在整个工作状态中,系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。

4

流程单一

对加工零件的适应性强,柔性高,灵活性好。加工复杂工件的流程单一,节省大量时间成本和其他设备投入 。

5

功能多样

配有自动换刀机构的各类加工中心,能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工,现代五轴加工中心还采用了多主轴、多面体切削,能同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。

6

智能化管理

参数自动设定和刀具自动管理系统、动态前馈和预测计算功能、自适应模糊控制功能等。以及直接通过图形、图像、动画等可视化技术与虚拟环境技术配合,可显示NC 编程设计、参数设定、刀具管理、加工模拟仿真等。

看了上面的五轴设备介绍,你不是是也被它的强大功能所震撼,总的来说,使用五轴数控机床可减少复杂实木家具加工过程中的许多辅助模具和夹具,能实现生产线的自动化,大幅度降低了劳动成本。随着国内五轴数控设备技术的成熟和成本的下降,家具企业必将逐步装备这款神器。

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