由于车铣复合机床的形式很多,五轴头的形式也多种多样。车铣五轴头不但要像镗铣主轴一样,除具有铣、钻、攻丝、镗等功能,还具备车的功能,即实现刀具动力主轴定向停车、锁紧。
动力主轴锁紧是车铣五轴头的一个特殊要求。在车削过程中,车刀是非旋转刀具,且需保证准确的中心高,要求动力主轴限制原有的旋转自由度,实现准确定向停止。由于车削过程中主轴受力较大,限制旋转自由度的力相应很大,这种限制只有通过机械方式实现,而任何一种机械式结构都会不可避免地产生超定位。
动力主轴定向锁紧方式要根据主轴实际应用中是侧重车削还是铣削。以切削方式来选择有利于发挥结构优势,保证加工件的质量;松夹刀机构的解决方案关键是主轴在松夹刀过程中不受力。结构上一定要使松夹刀成为主轴内力;配油、水、汽主要要考虑由于管路曲折,压力损失大,应尽量加大管路直径;B轴的关键是解决任意角度的锁紧,主要应考虑选择一种刚度好的方案,可靠性高。B轴的任意角度旋转主要应解决如何消除传动间隙,实现无间隙和小间隙传动。
车铣五轴头可以是机械式主轴,也可以是电主轴,文中提到的关键技术是共性的。每个关键技术均有多种解决方案,在国外和国内都有成功的应用案例,正确的使用会少走很多弯路,车铣五轴头的性能就有可能赶上或超过国外同类产品水平。
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