德國六軸銑床

   在德國Pliezhausen的Edel公司，生產(chǎn)的CyPort龍門銑床系列(圖1)包含有1810mm至3310mm的工作臺寬度和4000mm至7480mm的工作臺長度，機(jī)床的龍門通道最大寬度達(dá)3300mm ，高度方向達(dá)1350mm。為了能達(dá)到較高的快速行程速度，以及由此在X軸和Y軸達(dá)到30m/min的進(jìn)給速度，在Z軸達(dá)到15m/min的進(jìn)給速度，對直線軸的驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。在所有三個直線軸上可達(dá)到的進(jìn)給力達(dá)10,000N。并在所有軸上采用直接測量系統(tǒng)以便達(dá)到較高的精度。床身的蜂窩狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，使機(jī)床的床身可直接吸收震動，以至不需要采用附加的地基而可以將機(jī)床進(jìn)行落地安裝。

較高的動態(tài)性能實現(xiàn)多軸聯(lián)動銑削

已申報專利的CyTec銑削頭可實現(xiàn)0.001°的標(biāo)準(zhǔn)定位精度，并同時能實現(xiàn)360°/s的回轉(zhuǎn)速度。較高的動態(tài)性能，特別有利于進(jìn)行多軸聯(lián)動銑削。由于高的加工精度，在多數(shù)情況下就不需要再通過磨削或拋光對工件進(jìn)行精加工。

    圖1 不需要進(jìn)行后續(xù)加工的銑削，甚至通過6軸有效地對復(fù)雜工件輪廓進(jìn)行銑削加工

    在五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)上，A軸和C軸是通過外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩電機(jī)來進(jìn)行直接驅(qū)動，這種外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩電機(jī)要比內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩電機(jī)可提供顯著高的轉(zhuǎn)矩，這是因為對于外轉(zhuǎn)子來說，空氣隙是位于比內(nèi)轉(zhuǎn)子大的作用半徑上，在空隙中就形成較大的面積以及作用力的較長杠桿臂。由此產(chǎn)生個轉(zhuǎn)大的角加速度，而這種高的加速度在很短的定位時間上得到了體現(xiàn)。取消了用來轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的諸如變速傳動裝置這樣的附加部件。優(yōu)點是：機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)、高的動態(tài)性能和可靠防止發(fā)生故障。

    銑削頭以3g進(jìn)行加速

    直接驅(qū)動的NC銑削頭可以在一次裝夾下實現(xiàn)高度復(fù)雜輪廓的綜合加工。在設(shè)計銑削頭時，是把切削速度置于首位，加速度達(dá)3g和轉(zhuǎn)速達(dá)100r/min。在與快速的直線軸相配合時可以實現(xiàn)真正的五軸聯(lián)動加工。因為，在加工時，加工表面和刀具軸之間總是可以達(dá)到較理想的角度。較大的擺動轉(zhuǎn)矩，高達(dá)5000Nm 。這樣高的轉(zhuǎn)矩甚至可以進(jìn)行多軸聯(lián)動的粗加工。即使在通過擺動和夾緊的A軸和C軸進(jìn)行二軸行列銑削時，也可產(chǎn)生新的加工方案，因為銑削頭可以以極小的轉(zhuǎn)角(15") 以毫秒的精度進(jìn)行定位，這樣，刀具軸總是可以處在較理想的加工位置。

    回轉(zhuǎn)工作臺作為第六個軸

    所有CyPort機(jī)床可以選配作為第六個軸的回轉(zhuǎn)工作臺(圖2) ，這個回轉(zhuǎn)工作臺同樣由轉(zhuǎn)矩電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，這種電機(jī)由CyTec公司提供。這樣的機(jī)床，對于小尺寸構(gòu)件可以簡化加工，因為加工時可以縮短進(jìn)給運(yùn)動并以很高的定位速度進(jìn)行移動，在第六個軸上，這種驅(qū)動裝置具有高的轉(zhuǎn)矩，同時還可以實現(xiàn)很高的角加速度，由此縮短了定位時間。由于取消了變速傳動裝置或類似的傳動元件，使工作臺運(yùn)行十分平穩(wěn)。

 圖2 Edel公司的五軸龍門銑床CyPort可以通過設(shè)置回轉(zhuǎn)工作臺而擴(kuò)充第六個軸

    通過高精度角度測量系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)工作臺可達(dá)到很高的定位精度。絕對測量系統(tǒng)的精度可達(dá)到±2.5"，增量式測量系統(tǒng)的精度可達(dá)±3.5"。回轉(zhuǎn)工作臺很高的軸承精度是由無間隙并經(jīng)予緊的推力向心軸承來達(dá)到的。回轉(zhuǎn)工作臺的直徑達(dá)1600mm