智能制造的“神器”——五軸轉(zhuǎn)臺
1 轉(zhuǎn)臺:重新定義精密加工
作為數(shù)控機(jī)床的“六邊形戰(zhàn)士”,五軸轉(zhuǎn)臺通過X/Y/ Z三軸聯(lián)動+雙旋轉(zhuǎn)軸(A/B) ,打破了傳統(tǒng)三軸加工的局 限,其技術(shù)及應(yīng)用優(yōu)勢包括:
· 復(fù)雜曲面一次成型:無需多次裝夾,輕松應(yīng)對葉輪螺 旋面、異形腔體等高難度幾何結(jié)構(gòu);
· 效率翻倍:減少工序切換與工件搬運(yùn),加工周期縮短 30%-50%;
· 精度提升:微米級定位(±5角秒)+高剛性支撐,讓 0.01mm級誤差成為常態(tài);
· 典型案例:航空發(fā)動機(jī)葉片,五軸聯(lián)動加工將葉片型 線誤差控制在0.02mm內(nèi),確保百萬次飛行安全;新能源 汽車電池托盤,一次性完成深腔銑削與鉆孔。
2 五軸轉(zhuǎn)臺:高端制造“神器”
在高端制造場景下,五軸轉(zhuǎn)臺面臨著嚴(yán)苛的要求,通 常在這類應(yīng)用中,對于加工精度、剛性、動態(tài)性能以及可 靠性、可擴(kuò)展性都提出了越來越高的需求,例如:
· 精度與剛性,缺一不可:需要實(shí)現(xiàn)微米級定位精度 (如±5角秒)及高扭轉(zhuǎn)剛度,確保復(fù)雜曲面加工的質(zhì)量;
· 動態(tài)性能:高轉(zhuǎn)速(200rpm)與低速穩(wěn)定性(速度 波動<0.01rpm)是關(guān)鍵指標(biāo);
· 可靠性強(qiáng):需要能夠適應(yīng)長時間重載加工,維護(hù)周期 長且成本低(如免潤滑設(shè)計(jì));
· 兼容性與擴(kuò)展性:能支持模塊化設(shè)計(jì),可適配多軸聯(lián) 動與自動化產(chǎn)線。
3 昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺的技術(shù)突破與優(yōu)勢
通過自主技術(shù)創(chuàng)新,昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺產(chǎn)品的性能 指標(biāo)目前已達(dá)到國際先進(jìn)水平(圖1)。昊志機(jī)電DD搖籃 轉(zhuǎn)臺最大盤面直徑可達(dá)800mm,配備高精度編碼器,具備±3/±1角秒的定位精度和重復(fù)定位精度;多通道高速響 應(yīng),確保高精度控制,電流環(huán)波動小,速度波動誤差低于 0.01rpm,大幅提升了聯(lián)動性能和加工質(zhì)量,確保了復(fù)雜 工件的高效、精密加工品質(zhì)。
昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺的A軸最大扭矩為11268N. m,C軸 最大扭矩為5634N.m,具有極高的角加速度和快速響應(yīng)能 力,可有效提升加工效率,單件加工耗時壓縮約10%;此
外,還具備高達(dá)850kg的最大工件承載能力,結(jié)合其大扭 矩與高剛性的特點(diǎn),確保了加工過程中的極高穩(wěn)定性,能 夠輕松應(yīng)對大型重工件的加工需求。
DD五軸轉(zhuǎn)臺電機(jī)直接驅(qū)動,無傳動機(jī)構(gòu),無齒隙、無 磨損、無需定期維護(hù),顯著降低維護(hù)成本!
4 昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺的應(yīng)用領(lǐng)域
(1)航空航天:助力關(guān)鍵零部件加工
在航空航天領(lǐng)域,昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺可被廣泛應(yīng)用 于加工各種關(guān)鍵零部件,如發(fā)動機(jī)葉片、機(jī)翼、機(jī)身結(jié)構(gòu) 件等。這些零件通常具有復(fù)雜的幾何形狀和嚴(yán)格的質(zhì)量要 求,五軸轉(zhuǎn)臺的高精度、高效率加工能力,能夠滿足航空 航天制造業(yè)對高品質(zhì)、高性能零件的加工需求,為飛機(jī)的 安全飛行提供了有力保障。
(2)汽車制造:滿足多樣化生產(chǎn)需求
汽車制造業(yè)中,昊志機(jī)電五軸轉(zhuǎn)臺可被用于加工汽車 發(fā)動機(jī)缸體、變速器殼體、車身結(jié)構(gòu)件等復(fù)雜零部件;此 外,還能夠?qū)崿F(xiàn)快速換模,滿足汽車制造中多品種、小批 量生產(chǎn)的需求。
(3)模具制造:打造高精度模具
模具制造業(yè)對零件的精度和表面質(zhì)量要求極高。五軸 轉(zhuǎn)臺在模具加工中發(fā)揮著重要作用,能夠加工出各種復(fù)雜 的模具型腔、型芯等零部件。
5 數(shù)控機(jī)床的“黃金搭檔”
五軸轉(zhuǎn)臺的高效加工性能離不開一系列關(guān)鍵技術(shù)的協(xié) 同支持,零點(diǎn)定位、夾具、伺服驅(qū)動、直線電機(jī)和導(dǎo)軌共 同構(gòu)成了數(shù)控機(jī)床的“黃金搭檔”,以確保加工過程的高效 和穩(wěn)定。
(1)零點(diǎn)定位
零點(diǎn)定位系統(tǒng)能快速、精準(zhǔn)地將工件或工具定位到 “零點(diǎn)”, 其通過高精度的定位銷、基座和夾緊裝置,可 實(shí)現(xiàn)每次裝夾都達(dá)到極高的定位精度,適用于多品種、小 批量生產(chǎn)場景。昊志機(jī)電零點(diǎn)定位產(chǎn)品夾緊力強(qiáng),夾持穩(wěn) 定,重復(fù)定位精度≤0.005mm(圖2)。
(2)高精度夾具
昊志機(jī)電自動化卡盤夾具專為數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì),產(chǎn)品 具備高轉(zhuǎn)速(最大5800rpm)、高精度(裝夾精度小于 0.01mm)、裝夾牢靠(最小夾持長度5mm)和性能穩(wěn) 定、可靠等特點(diǎn)(采用優(yōu)良表面處理技術(shù)使得精度保持性 好和長壽命)(圖3)。
(3)伺服驅(qū)動系統(tǒng)
伺服驅(qū)動系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高精度定位和動態(tài)響應(yīng)的核心 技術(shù)。它通過位置、速度和力矩控制,確保機(jī)械運(yùn)動的高 速和高精度。昊志機(jī)電的伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用先進(jìn)的控制算 法,位置誤差小,響應(yīng)時間短,因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī) 床和自動化生產(chǎn)線中(圖4)。
(4)直線電機(jī)
昊志機(jī)電直線電機(jī)采用直接驅(qū)動技術(shù),突破了傳統(tǒng)機(jī) 械傳動的限制(圖5)。它能夠?qū)崿F(xiàn)高速度(90m/min) 和高加速度(2G),雙向重復(fù)定位精度高達(dá)1μm。直線電 機(jī)的高動態(tài)響應(yīng)和低推力波動特性,使其在精密加工中表 現(xiàn)出色,尤其適用于高精度和高速加工場景。
(5)導(dǎo)軌
導(dǎo)軌作為運(yùn)動控制的關(guān)鍵部件,其性能直接影響加 工精度。昊志機(jī)電的導(dǎo)軌采用高剛性設(shè)計(jì),確保穩(wěn)定承載 (圖6)。昊志機(jī)電導(dǎo)軌優(yōu)秀的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了摩擦系數(shù) 和接觸面損耗,適應(yīng)多種加工需求,確保長時間穩(wěn)定運(yùn)行。
6 結(jié)語
數(shù)控機(jī)床的升級,離不開核心功能部件的技術(shù)突破。 通過轉(zhuǎn)臺、零點(diǎn)定位、夾具、伺服驅(qū)動、直線電機(jī)和導(dǎo)軌 等技術(shù)的協(xié)同作用,五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床不僅實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜零 件的高效加工,還為制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的 技術(shù)支撐。從替代人工到引入先進(jìn)工藝,從“跟跑”到“領(lǐng) 跑”,昊志機(jī)電以自主技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動,為智能制造注入新 的活力與動力。