高架式五轴车铣加工中心的设计

　　1.2 机床结构特点

　　机床有以下6个特点：

　　（1）采用高架横梁移动式框架结构，除保证加工精度外，也易于实现X、Y、Z 三轴的高速移动。此外在! 轴的方向上也易于实现长距离的驱动。

　　（2）设置双摆动式铣削头，铣头安装台上可安装铣削电主轴和车铣电主轴。车铣电主轴可以实现独立的车削功能和独立的铣削功能。需要车削时车铣电主轴后端部位的鼠齿盘锁紧，完成车削的任务；需要铣削时车铣电主轴后端部位的鼠齿盘松开，完成铣削的任务。需要高速铣削时，将车铣电主轴卸下，并安装高速铣削电主轴，完成高速铣削的任务。

　　（3）设置最大回转直径4M的立式回转工作台，以完成回转类工件加工的车削和铣削功能。

　　（4）在X轴方向上采用双轴驱动的运动方式，驱动精度为一个脉冲，确保了左右X轴同步高精度移动。

　　（5）在Y轴方向上采用双横梁的结构形式，易于实现受力的平衡和受载荷的均匀。

　　（6）在立柱后端设置一链式刀库，可安装不同规格的车刀和铣刀，以实现机床的自动换刀。

2 机床主要技术参数
  
　　最大加工工件直径/MM:36000；
　　X轴最大行程/MM:5600；
　　Y 轴最大行程/MM:4300；
　　Z轴最大行程/MM:1500；
　　回转工作台的转速范围（r/min）：0.4-40；
　　链式刀库的总容量：48把；
　　双摆动式铣削头（垂直方向）B 轴：220°；
　　双摆动式铣削头（水平方向）A 轴：360°；
　　铣削电主轴的最高转速（r/min）：18000。

3. 控制系统及加工过程

　　3.1  控制系统

　　本机床CNC 控制系统采用法国NUM1050，伺服驱动为MDLU全数字式，具有精度高、运行速度快等特点。

　　3.2 加工过程

　　机床启动，X、Y、Z、B 四个方向的运动部件移至机床零点，启动预先编好的加工程序，机床各部件将按自动的指令运动，对被加工工件进行加工。当加工空间曲面时，X、Y、Z可以联动完成对空间曲面的铣削加工；当加工复杂的空间曲面时，X、Y、Z、B和A五轴联动，完成对复杂空间曲面的铣削加工；当高速车铣加工回转体工件的内表面矩形网格时，圆柱立铣刀垂直于矩形网格，利用X、Y、Z和A四轴联动来实现；当车削内孔、外圆和上平面时，车刀安装在双摆动复合车铣电主轴上，电主轴由鼠牙盘锁紧，车刀的空间位置由两个力矩电动机相应的转动来保证，被加工工件随立式回转工作台一起转动。加工完毕后，各轴退回到零点位置，刀具和回转工作台停止转动，等待下一个工件的加工。

4 结语
  
　　本文提供的这种结构简单、高效精密的高架式五轴车铣加工中心，解决了回转体类零件的高速车铣加工问题，尤其解决了内表面具有矩形网格结构的大型薄壁回转体零件的高速车铣加工问题，可实现一次装夹就能完成其复杂型面回转体大部分工序的一次整体高速精密加工。