自1952年美国麻省理工学院与美国军方合作研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天以及军事工业中被广泛应用,数控技术无论在硬件还是软件方面,都呈现出飞速发展的趋势。
一般来讲,具有四轴以上、连续使用两把以上刀具加工的数控加工称为多轴多刀数控技术,已经成为先进制造装备领域的最前沿、最尖端技术,受到各个国家军工企业、科研院校的大力追捧,如图1所示。其重要性在1987年日本的“东芝事件”中,可窥见一斑(该事件中所涉及的多轴机床为高约10 m、宽22m、质量250 t的九轴数控大型船用螺旋桨精密铣床)。
图1数控机床轴数示意图
1 技术原理
多轴多刀数控加工技术最直接的载体是多轴数控加工中心,如图2所示为五轴加工中心,主要由输人装置、数控装置、伺服系统等部件组成,如图3所示。其工作原理就是将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式,编成程序代码输人到机床控制系统中,再对其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号,从而控制机床各部件协调动作,自动完成零件的加工。