五軸加工中心數(shù)控機(jī)床的空間精度

三軸加工中心可加工的工件范圍有很大限制，價格比四軸和五軸加工中心便宜。但對于許多加工任務(wù)，與標(biāo)準(zhǔn)三軸加工相比，五軸加工具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

五軸加工中心

在加工過程中，為了縮短加工時間，減少裝卡次數(shù)，必須考慮非常復(fù)雜的進(jìn)給運(yùn)動。有時，直線進(jìn)給軸和旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸的行程可能會導(dǎo)致進(jìn)給軸的配置和夾緊，甚至在加工小工件時。由于進(jìn)給軸理想運(yùn)動與實際運(yùn)動之間的偏差與行程有關(guān)，行程越大，偏差越大。因此，五軸加工機(jī)床必須面臨一個特殊的挑戰(zhàn)：高精度工件的加工要求機(jī)床具有足夠高的空間精度。

機(jī)床的空間精度不同于單軸，其測量點分布在整個加工區(qū)域。除了單軸定位精度的影響外，空間精度還包括擺動運(yùn)動、垂直度誤差和直線度誤差的影響。直線進(jìn)給軸和旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸的位置測量是關(guān)鍵。

如果進(jìn)給軸的位置僅由電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)編碼器測量，并通過齒輪速比和滾珠絲杠螺距進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)控機(jī)床模型與實際機(jī)床運(yùn)動特性之間的偏差將非常大。其偏差來自滾珠絲杠的熱膨脹和旋轉(zhuǎn)軸齒輪的傳動誤差，可導(dǎo)致工件嚴(yán)重缺陷，五軸加工更為明顯。由于齒輪傳動的機(jī)械誤差無法在驅(qū)動控制環(huán)中補(bǔ)償，因此進(jìn)給電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器的測量位置稱為半閉環(huán)控制。

在機(jī)床機(jī)械部件質(zhì)量足夠好的情況下，即使加工條件多變，加工精度也能達(dá)到微米級甚至更好，這是五軸加工的巨大優(yōu)勢。如果工具方向發(fā)生變化，也可以準(zhǔn)確補(bǔ)償工具運(yùn)動，避免工件輪廓加工不正確。

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