5축 연동 머시닝 센터는 수직형과 수평형의 두 가지 범주로 나뉩니다.
먼저 수직 5축 연동 머시닝 센터가 미세한 알루미늄 합금 부품 가공을 완료하는 방법에 대해 이야기하겠습니다.
이러한 유형의 축을 회전시키는 방법에는 두 가지가 있습니다. 5축 연동 머시닝센터. 첫 번째는 작업대 반전축이다. 침대에 설치된 작업대는 A축으로 정의되는 X축을 중심으로 회전할 수 있습니다. A축의 일반적인 작동 범위는 +30도 ~ -120도입니다. 작업대 베이스에도 회전 테이블이 있는데, 이는 그림에 표시된 위치에서 Z축을 중심으로 회전하는데, 이는 C축이 360도 회전하는 것으로 정의됩니다. 이러한 방식으로 A축과 C축의 조합을 통해 작업대에 고정된 공작물의 바닥면 외에도 다른 5개 표면을 수직 스핀들로 가공할 수 있습니다. A축과 C축의 최소 인덱싱 값은 일반적으로 0.001도이므로 공작물을 임의의 각도로 세분화하고 경사면, 경사 구멍 등을 가공할 수 있습니다. A축과 C축이 XYZ 3선형 축과 연결되면 복잡한 공간 곡면을 처리할 수 있습니다. 물론 이를 위해서는 고급 CNC 시스템, 서보 시스템 및 소프트웨어의 지원이 필요합니다. 이러한 배치의 장점은 스핀들의 구조가 상대적으로 단순하고 스핀들 강성이 매우 좋으며 제조 비용이 상대적으로 낮다는 것입니다. 그러나 일반적으로 작업대는 너무 크게 설계할 수 없으며 하중 지지력도 작습니다. 특히 A축 회전이 90도 이상이면 공작물이 큰 하중 지지 모멘트를 가져옵니다. 절단 중 작업대.
다른 하나는 수직 스핀들 헤드의 반전을 기반으로 합니다. 스핀들의 앞쪽 끝은 Z축을 중심으로 360도 회전하여 C축이 될 수 있는 반전 헤드입니다. 반전 헤드에도 X축을 중심으로 최대 1000°까지 회전할 수 있는 A축이 있습니다. ±90도 이상이면 위와 동일한 기능을 얻을 수 있습니다. 이러한 배열의 장점은 스핀들 가공이 매우 유연하고 작업대를 매우 크게 설계할 수 있다는 것입니다. 여객기의 거대한 동체와 거대한 엔진 케이스도 이러한 종류의 가공 기반에서 가공할 수 있습니다. 이 디자인에는 또한 큰 장점이 있습니다. 구형 밀링 커터를 사용하여 곡면을 가공할 때 공구 기준선이 가공 표면에 수직일 때 구형 밀링 커터의 극 선형 속도가 0이기 때문에 표면 품질이 저하됩니다. 극으로 잘라낸 공작물은 매우 열악합니다. 스핀들 반전 설계는 공작물에 대해 특정 각도로 스핀들을 회전하는 데 사용되므로 구형 밀링 커터는 극단적인 절단을 방지하고 특정 선형 속도를 보장할 수 있습니다. 표면 처리 품질. 이 구조는 반전 작업대 머시닝 베이스로는 달성하기 어려운 금형의 고정밀 곡면 가공에 매우 널리 사용됩니다. 높은 회전 정확도를 달성하기 위해 고급 회전 샤프트에도 원형 격자 눈금자 피드백이 장착되어 있으며 인덱싱 정확도는 몇 초 이내입니다. 물론 이러한 유형의 스핀들의 회전 구조는 상대적으로 복잡하고 제조 비용이 높습니다. .
수직 5축 머시닝센터의 스핀들 중력은 하향이고, 고속 건식 운전 시 베어링에 가해지는 반경방향 힘이 동일해 반전 특성이 뛰어나 회전속도를 높일 수 있다. , 고속은 일반적으로 1에 도달할 수 있습니다. 2000r/min 이상에서는 유효 최대 속도가 40000rpm에 도달했습니다. 스핀들 시스템에는 순환 냉각 장치가 장착되어 있으며 순환 냉각 오일은 고속 반전으로 인해 발생하는 열을 빼앗아 냉장고를 통해 적절한 온도로 낮추어 다시 스핀들 시스템으로 흐릅니다. X, Y, Z의 3개 선형 축은 선형 격자 눈금자로도 반응할 수 있으며 양방향 포지셔닝 정확도는 미크론 수준 이내입니다. 급속 이송이 40-60m/min 이상에 도달하기 때문에 대부분의 볼스크류에 열이 발생합니다.
수평 5축 연동 머시닝센터는 어떻게 미세한 알루미늄 합금 부품 가공을 완성하나요?
이 유형의 가공 베이스에는 축을 회전시키는 방법도 두 가지가 있습니다. 하나는 수평 스핀들 스윙을 회전축으로 사용하는 것과 작업대의 회전축을 사용하여 5축 연결 처리를 완료하는 것입니다. . 이 설치 방법은 간단하고 유연합니다. 스핀들을 수직 및 수평으로 변경해야 하는 경우 작업대를 인덱싱하고 배치하기만 하면 되며 수직 또는 수평 전환이 가능한 3축 가공 베이스로 쉽게 구성할 수 있습니다. 스핀들의 수직 및 수평 변환은 작업대의 인덱싱과 협력하여 공작물의 5면체 가공을 완료하므로 제조 비용이 절감되고 매우 효과적입니다. 작업대에는 최소 인덱싱 값이 0.001도인 CNC 축을 장착할 수도 있지만 연결 없이 수직 및 수평 변환이 가능한 4축 가공 베이스로 전환할 수 있어 다양한 가공 요구 사항에 적응할 수 있으며 견적은 매우 경쟁력이 있습니다. .
다른 하나는 작업대의 전통적인 반전축으로, 침대에 설치되는 작업대의 A축은 일반적으로 +20도에서 -100도까지의 작업 범위를 갖습니다. 작업대 베이스에도 반전 테이블 B축이 장착되어 양방향으로 360도 반전이 가능하다. 수평 5축 가공 베이스의 연계 특성은 첫 번째 방식보다 우수하며, 대형 임펠러의 복잡한 곡면 가공에 자주 사용됩니다.
회전축에는 원형 격자 스케일 피드백을 장착할 수도 있으며 인덱싱 정확도는 몇 초에 도달할 수 있습니다. 물론 이 회전축의 구조는 상대적으로 복잡하고 가격이 비쌉니다.
현재 수평 5축 연동 머시닝센터 작업대는 1.25m2보다 클 수 있어 첫 번째 5축 설정 방법에는 영향을 미치지 않습니다. 하지만 두 번째 5축 세팅 방식은 더 어렵다. 1.25㎡의 작업대는 A축을 회전시켜 작업대 베이스에 있는 B축 반전 테이블과 연결하는 것이 정말 어렵기 때문이다. 수평 가공 베이스의 스핀들 속도는 일반적으로 10,000rpm 이상입니다. 수평 스핀들은 반경 방향으로 자체 중력을 가지기 때문에 고속 건식 작업 중에 베어링에 작용하는 반경 방향 힘이 동일하지 않습니다. 또한 더 큰 BT50 공구 홀더도 있습니다. 일반적으로 최대 20,000rpm을 사용해야 합니다. 수평 가공 베이스는 30-60m/min 이상의 빠른 이송 속도, 22-40KW 이상의 스핀들 모터 출력, 필요에 따라 40개에서 160개까지 늘릴 수 있는 공구 매거진 용량을 갖추고 있습니다. 일반 수직 가공 베이스의 것입니다. 무거운 가공을 위한 첫 번째 선택입니다.
대부분의 5축 연동 머시닝센터는 두 개의 작업대와 통신하도록 계획할 수 있습니다. 한 작업대가 가공 영역에서 작동 중이면 다른 작업대는 가공 영역 외부에서 공작물을 교체하여 다음 가공을 준비합니다. 작업대 준비, 작업대 교환 시간은 작업대의 크기에 따라 다르며, 몇 초에서 수십 초까지 완료될 수 있습니다. 최근 계획된 가공기지에는 모듈형 제조단위(FMC)와 유연생산라인(FMS)의 구조가 고려됐다. 모듈형 제조단위는 일반적으로 최소 2개 이상의 가공기지와 4개의 통신작업대로 구성되며, 가공기지는 모두다. 나란히 배치된 AC 작업대는 공작 기계 앞에 한 줄로 배열되며 많은 AC 작업대는 2열 또는 이중 레이어 레이아웃으로 배열될 수 있습니다. 각 끝에는 상부 및 하부 공작물을 위한 스테이션이 있습니다. 공작물은 다른 스테이션의 교환 작업대에 설치되어 있으며 소형 차량이 시스템 지시에 따라 공작물이 담긴 교환 작업대를 보냅니다. 처리 기지로 또는 처리 기지에서 통신 작업대를 꺼내 처리를 완료하고 다음 스테이션으로 보내거나 모든 처리 작업을 완료하기 위해 직접 하역 스테이션으로 보냅니다. 트롤리 및 통신 작업대 외에도 유연한 생산 라인에는 일반적으로 수백 개의 도구가 포함된 통합 도구 라이브러리가 있습니다. 도구의 식별 코드 정보는 시스템에 저장된 다음 도구 운송을 통해 처리 기지로 전송됩니다. 도구 회수를 위해 유연한 생산 라인에는 일반적으로 작업을 지시하는 FMS 컨트롤러가 필요합니다.