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　　如前所述CAD與NC加工校正的五軸加工中心的設(shè)計(jì)

　　2016/10/14 14:25:27

　　責(zé)任編輯葉唇柱、臥三種綜合型( 庫(kù)塞縣+ 擺頭) 五軸加工中心為科學(xué)研究第一類，詳盡分析、總結(jié)出緊密結(jié)合CAD 平臺(tái)( Inventor& Solidworks) 與電機(jī)加工校正平臺(tái)( Vericut) ，并采取雙向關(guān)聯(lián)方式，分析五軸加工中心排序機(jī)遠(yuǎn)距設(shè)計(jì)的方法、基本概念及組織工作流程。那些基本概念與方法，是具有普遍性和實(shí)用性的，可被各類高端電機(jī)機(jī)床設(shè)計(jì)與制造者借鑒，以明顯改善其有關(guān)設(shè)計(jì)與制造組織工作的產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率及生產(chǎn)成本最終目標(biāo)。

當(dāng)前，我國(guó)的制造業(yè)正在急速向高場(chǎng)效應(yīng)、高精度、高技術(shù)密集方向發(fā)展，作為高端制造武器裝備的五軸加工中心，日漸成為不少數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)與制造民營(yíng)企業(yè)新的研制、開發(fā)、推廣最終目標(biāo)，也是未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，該類公司的新利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn); 同時(shí)各類機(jī)械加工制造民營(yíng)企業(yè)，對(duì)這類高端機(jī)床的需求欲望也日益強(qiáng)烈。

　　從機(jī)床設(shè)計(jì)、制造角度看，五軸加工中心相對(duì)于普通兩軸、四軸加工中心來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)布局更為繁雜，CNC 實(shí)用性更為靈活。其機(jī)械本體與所用CNC 之間的整體均衡性，機(jī)床靜態(tài)產(chǎn)業(yè)布局與其動(dòng)態(tài)體位匹配則是總體設(shè)計(jì)階段首先要化解好的問(wèn)題。為此，筆者科學(xué)研究了各類排序機(jī)遠(yuǎn)距設(shè)計(jì)( CAD) 平臺(tái)和電機(jī)加工校正平臺(tái)，提出了一種緊密結(jié)合兩方面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)五軸加工中心高工作效率、高產(chǎn)品質(zhì)量研發(fā)的方法。

　　1、五軸加工中心的特點(diǎn)及總體設(shè)計(jì)組織工作

　　1.1、五軸加工中心類型

所謂加工中心的五軸，是指3 個(gè)移動(dòng)軸( X /Y /Z)和三個(gè)勒維岡縣( A /B /C 中任意三個(gè)) 。完全相同勒維岡縣的組合方式，就形成了完全相同的五軸加工中心類型; 完全相同的類型，其總體性能特點(diǎn)和通則也不完全相同。從三個(gè)勒維岡縣所依附的機(jī)械本體來(lái)說(shuō)，能把五軸加工中心大致分為3 種標(biāo)準(zhǔn)型: ( 1) 三個(gè)勒維岡縣都由組織滾珠軸承來(lái)順利完成; ( 2) 三個(gè)勒維岡縣都由切入點(diǎn)來(lái)順利完成;( 3) 混和方式———一個(gè)勒維岡縣由組織滾珠軸承順利完成，另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)由切入點(diǎn)來(lái)順利完成。更進(jìn)一步考慮A /B /C 以及切入點(diǎn)的立、臥方式，能細(xì)分出更魯托縣體的實(shí)用性方式。完全相同的實(shí)用性方式，各有完全相同的優(yōu)劣。

考慮到第3 種類型———混和方式，具有第1、2 三種類型的一些共同特性: 高減震和大行程，能實(shí)現(xiàn)空載與高速電機(jī)加工。因此，責(zé)任編輯以第3 種標(biāo)準(zhǔn)型———混和( 復(fù)合) 型，并緊密結(jié)合立、臥兩類產(chǎn)業(yè)布局，詳盡表明緊密結(jié)合CAD 技術(shù)和電機(jī)加工前置校正技術(shù)，分析五軸加工中心總體設(shè)計(jì)的基本基本概念和方法。

　　1.2、五軸加工中心總體產(chǎn)業(yè)布局CAD

由于歷史沿襲和采用生活習(xí)慣原因，國(guó)內(nèi)完全相同地域、完全相同民營(yíng)企業(yè)采用的CAD 平臺(tái)，各不完全相同。從低端專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件Angular集大成的Catia 不等，但其中，排序機(jī)遠(yuǎn)距產(chǎn)品開發(fā)的基本基本概念是完全相同的，即: 從市場(chǎng)需求中獲取產(chǎn)品工程建設(shè)特點(diǎn)基本要素，把那些工程建設(shè)基本要素，轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品總體特點(diǎn)模型; 對(duì)該總體模型展開可行性、可靠性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等初步評(píng)估結(jié)果( 也稱產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)) ; 緊密結(jié)合手工分析和各層次的CAE 技術(shù)，包括采用產(chǎn)品各層次的位數(shù)樣機(jī)技術(shù)，展開產(chǎn)品各次級(jí)零部件明晰設(shè)計(jì)( CAD 操作過(guò)程中，特點(diǎn)重要信息急速地將傳遞、升級(jí)換代、完善) ，此明晰操作過(guò)程中實(shí)質(zhì)是緊密結(jié)合DFX( Design for Manufacturing，Design for Assembly，Design for Dismantle…) 理念的并行設(shè)計(jì); 位數(shù)樣機(jī)被校正此信之后，便是物理樣機(jī)的試制、評(píng)估結(jié)果、批量生產(chǎn)、市場(chǎng)反饋、更新……急速插值升級(jí)換代而使產(chǎn)品持續(xù)地將完美化。顯而易見，這一繁雜操作過(guò)程中，產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)起著統(tǒng)領(lǐng)全局的巨大作用。對(duì)于五軸加工中心這類高端產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，更是如此?，F(xiàn)以Inventor和Solidworks 三個(gè)CAD 平臺(tái)中，展開立、臥三種混和型五軸加工中心總體產(chǎn)業(yè)布局設(shè)計(jì)為例，分析表明其中的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　2、結(jié)論與展望

對(duì)于五軸加工中心這類高端制造武器裝備來(lái)說(shuō)，無(wú)論是設(shè)計(jì)與制造者，還是最終用戶，都需要借助于排序機(jī)遠(yuǎn)距技術(shù)，來(lái)明顯改善其在與此類產(chǎn)品有關(guān)制造活動(dòng)中的產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率、生產(chǎn)成本最終目標(biāo)。責(zé)任編輯，從機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)與制造者角度出發(fā)，以混和型五軸加工中心研發(fā)組織工作為科學(xué)研究第一類，分析、闡述了在完全相同CAD 平臺(tái)( Inventor 和Solidworks)中展開五軸加工中心總體設(shè)計(jì)以及在專業(yè)電機(jī)加工校正平臺(tái)( Vericut) 展開機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)校正的基本方法、組織工作基本概念和流程。結(jié)果證明: 五軸加工中心機(jī)械本體與其配套CNC 間，均衡性上的困惑; 機(jī)床自身各個(gè)零部件間，產(chǎn)業(yè)布局合理性中的疑問(wèn)，都能非?？旖荻鴾?zhǔn)確地將判斷并化解。高端電機(jī)機(jī)床設(shè)計(jì)與制造者能在其生活習(xí)慣采用的CAD 平臺(tái)，借助于那些通用基本概念與方法，來(lái)明顯改善其五軸加工中心的設(shè)計(jì)與制造組織工作。五軸加工中心更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)組織工作中，能把電機(jī)加工運(yùn)轉(zhuǎn)校正中的運(yùn)動(dòng)重要信息輸出到CAE 平臺(tái)，而在CAE 平臺(tái)內(nèi)，能緊密結(jié)合CAD 平臺(tái)的詳盡工程建設(shè)特點(diǎn)重要信息，展開加工中心運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方面的實(shí)時(shí)分析; 還能采用FEA 方法，對(duì)機(jī)床各零部件的物理、機(jī)械性能展開定性和定量判斷。另外，五軸加工中心的設(shè)計(jì)與制造者，也能把加工中心總體產(chǎn)業(yè)布局幾何模型，提供給該類機(jī)床的最終用戶，以方便其在機(jī)床采用操作過(guò)程中各具體的電機(jī)程序的前置校正工作。

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