五轴联动数控工具磨床设计初探

3　典型数控工具磨床分析

　　澳大利亚ANCA公司开发的生产型产品ANCA　TX7+CNC型五轴联动数控工具磨床，采用了可变的用户程序，可实现对复杂工件进行磨削，由于采用人机对话方式，能够对异形刀具进行直接编程。该产品的五根数控轴分别为工件回转A轴、工作台移动X、Y、Z三轴及主轴体的回转C轴。根据三维CAD来设计的机床具有宽大的空间，主轴前端接近旋转C轴的机械中心位置。由于机床立柱采用整体浇注的封闭龙门框架结构，具有刚度大、强度高等特点，从而保证了机床在高速强力切削时的稳定性。自动砂轮转换器能够在4S内同时转换冷却管与砂轮，一次最多可以完成对8个砂轮的装夹设置，从而实现对复杂刀具一次装夹完成的全部加工。此外，由于砂轮夹紧系统采用锥面和端面面接触，从而保证了高精度、高刚度的要求。

　　该机床电主轴的冷却采用通用的外壳循环油冷却，此外，其带有在线动平衡测试软件模块，在安装好砂轮杆后运行该模块，屏幕上会提示砂轮杆的动不平衡量及其相位角，通过人工添加配重螺钉就能完成对动平衡的修正。ANCA　TX7+CNC型五轴联动数控工具磨床的各数控轴具有微米级的分辨率，两个旋转轴分辨率高达0.00010°，三个直线轴分辨率达到0.0001mm。这样，可以有效的完成对各种类型的立铣刀、扁钻、钻头，阶梯和成形的刀具，带有子刃的阶梯钻，标准的和切铝的旋转挫，锁眼孔冲头，整形移植件，杉树形铣刀及其他特殊的刀具的设置、磨削。

4　结语

　　本文根据五轴联动数控工具磨床的加工特点，对磨床工作台结构设计进行了一定的研究，总结出了五轴联动数控工具磨床工作台设计时所遵循的要求，提出了数控工具磨床合理的工作台结构、进给系统设计方案，最后对大利亚ANCA公司的TX7+CNC型工具磨床进行了分析，对数控工具磨床及其他数控机床的结构设计具有一定的参考价值。