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　　如前所述CAD與NC加工校正的五軸加工中心的設計

　　2016/10/14 14:25:27

　　責任編輯葉唇柱、臥三種綜合型( 庫塞縣+ 擺頭) 五軸加工中心為科學研究第一類，詳盡分析、總結出緊密結合CAD 平臺( Inventor& Solidworks) 與電機加工校正平臺( Vericut) ，并采取雙向關聯方式，分析五軸加工中心排序機遠距設計的方法、基本概念及組織工作流程。那些基本概念與方法，是具有普遍性和實用性的，可被各類高端電機機床設計與制造者借鑒，以明顯改善其有關設計與制造組織工作的產品質量、工作效率及生產成本最終目標。

當前，我國的制造業正在急速向高場效應、高精度、高技術密集方向發展，作為高端制造武器裝備的五軸加工中心，日漸成為不少數控機床設計與制造民營企業新的研制、開發、推廣最終目標，也是未來很長一段時間內，該類公司的新利潤增長點; 同時各類機械加工制造民營企業，對這類高端機床的需求欲望也日益強烈。

　　從機床設計、制造角度看，五軸加工中心相對于普通兩軸、四軸加工中心來說，其結構產業布局更為繁雜，CNC 實用性更為靈活。其機械本體與所用CNC 之間的整體均衡性，機床靜態產業布局與其動態體位匹配則是總體設計階段首先要化解好的問題。為此，筆者科學研究了各類排序機遠距設計( CAD) 平臺和電機加工校正平臺，提出了一種緊密結合兩方面技術，實現五軸加工中心高工作效率、高產品質量研發的方法。

　　1、五軸加工中心的特點及總體設計組織工作

　　1.1、五軸加工中心類型

所謂加工中心的五軸，是指3 個移動軸( X /Y /Z)和三個勒維岡縣( A /B /C 中任意三個) 。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，其總體性能特點和通則也不完全相同。從三個勒維岡縣所依附的機械本體來說，能把五軸加工中心大致分為3 種標準型: ( 1) 三個勒維岡縣都由組織滾珠軸承來順利完成; ( 2) 三個勒維岡縣都由切入點來順利完成;( 3) 混和方式———一個勒維岡縣由組織滾珠軸承順利完成，另一個轉動由切入點來順利完成。更進一步考慮A /B /C 以及切入點的立、臥方式，能細分出更魯托縣體的實用性方式。完全相同的實用性方式，各有完全相同的優劣。

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，能實現空載與高速電機加工。因此，責任編輯以第3 種標準型———混和( 復合) 型，并緊密結合立、臥兩類產業布局，詳盡表明緊密結合CAD 技術和電機加工前置校正技術，分析五軸加工中心總體設計的基本基本概念和方法。

　　1.2、五軸加工中心總體產業布局CAD

由于歷史沿襲和采用生活習慣原因，國內完全相同地域、完全相同民營企業采用的CAD 平臺，各不完全相同。從低端專用產品設計軟件Angular集大成的Catia 不等，但其中，排序機遠距產品開發的基本基本概念是完全相同的，即: 從市場需求中獲取產品工程建設特點基本要素，把那些工程建設基本要素，轉換成產品總體特點模型; 對該總體模型展開可行性、可靠性、技術經濟性等初步評估結果( 也稱產品概念設計) ; 緊密結合手工分析和各層次的CAE 技術，包括采用產品各層次的位數樣機技術，展開產品各次級零部件明晰設計( CAD 操作過程中，特點重要信息急速地將傳遞、升級換代、完善) ，此明晰操作過程中實質是緊密結合DFX( Design for Manufacturing，Design for Assembly，Design for Dismantle…) 理念的并行設計; 位數樣機被校正此信之后，便是物理樣機的試制、評估結果、批量生產、市場反饋、更新……急速插值升級換代而使產品持續地將完美化。顯而易見，這一繁雜操作過程中，產品的總體設計起著統領全局的巨大作用。對于五軸加工中心這類高端產品來說，更是如此。現以Inventor和Solidworks 三個CAD 平臺中，展開立、臥三種混和型五軸加工中心總體產業布局設計為例，分析表明其中的關鍵問題。

　　2、結論與展望

對于五軸加工中心這類高端制造武器裝備來說，無論是設計與制造者，還是最終用戶，都需要借助于排序機遠距技術，來明顯改善其在與此類產品有關制造活動中的產品質量、工作效率、生產成本最終目標。責任編輯，從機床設備設計與制造者角度出發，以混和型五軸加工中心研發組織工作為科學研究第一類，分析、闡述了在完全相同CAD 平臺( Inventor 和Solidworks)中展開五軸加工中心總體設計以及在專業電機加工校正平臺( Vericut) 展開機床運轉校正的基本方法、組織工作基本概念和流程。結果證明: 五軸加工中心機械本體與其配套CNC 間，均衡性上的困惑; 機床自身各個零部件間，產業布局合理性中的疑問，都能非常快捷而準確地將判斷并化解。高端電機機床設計與制造者能在其生活習慣采用的CAD 平臺，借助于那些通用基本概念與方法，來明顯改善其五軸加工中心的設計與制造組織工作。五軸加工中心更進一步的設計組織工作中，能把電機加工運轉校正中的運動重要信息輸出到CAE 平臺，而在CAE 平臺內，能緊密結合CAD 平臺的詳盡工程建設特點重要信息，展開加工中心運動學與動力學方面的實時分析; 還能采用FEA 方法，對機床各零部件的物理、機械性能展開定性和定量判斷。另外，五軸加工中心的設計與制造者，也能把加工中心總體產業布局幾何模型，提供給該類機床的最終用戶，以方便其在機床采用操作過程中各具體的電機程序的前置校正工作。

　　審核(王靜)

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