五轴机床,顾名思义,是指在x、y、z,三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。
a、b、c三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式,以满足各类产品的技术需求。
综合市场上各类五轴机床的机械结构形式多种多样,主要有两个转动坐标直接控制刀具轴线方向的双摆头形式;两个坐标轴在刀具顶端,但是旋转轴不与直线轴垂直的俯垂型摆头式;两个转动坐标直接控制空间旋转的双转台形式;两个坐标轴在工作台上,但是旋转轴不与直线轴垂直的俯垂型工作台;
两个转动坐标一个作用在刀具上,一个作用在工件上的一摆一转形式。
不仅如此,“探索二号”还首创了另外一套精度标准。
数控机床精度最早是美国在一九六九年发布了nas979标准,这也是此前唯一被行业公认的试件标准。
但是实践表明,该标准主要对机床的几何精度敏感,而对动态精度不敏感。
近些来,国外许多研究者也试图建立新的标准,但最终都没能得到行业认可,所以说五轴机床的精度检测和评价是公认的世界性难题,探索一号的精度验收的依据也是nas979标准。
然而,通过了nas979标准验收的设备在零件加工中出现了不少的质量问题,不仅仅是探索一号,就是国外的机床也会出现问题,这些有质量问题的零部件只能报废处理,这已经是一个世界性的难题。
这给机床的精度验收提出了严峻挑战,要解决这个问题,就必须建立新的检测标准,而刘琅在探索二号的研发过程中创造性的提出了s形试件标准方式。
s形试件是刘琅根据国家大飞机发动机“跟斗云”在总结飞机结构零件曲面外形主要特征的基础上加以抽象、简化得来的。
机床在加工s形试件过程中,三个线性轴沿s形曲线运动的同时,两个旋转轴需要做同步运动来不断调整刀轴姿态以保证曲面精度,对机床的动态性能要求很高,完全可以真实地反映机床的加工精度。
这种s形标准现在国外也有人在进行研究,不过还没有成功,但在“探索二号”身上已经得到了应用,并且刘琅已经向世界数控机床标准协会提出了专利申请,但申请还没有正式审批下来,这里面有美国的标准协会在作梗,可不管如何捣乱,s形检测标准是经得起考验的。
“探索二号”一共有五十四项国家级专利,同时还有二十二项世界级专利,可以说已经接近了世界一流水平,唯一的缺点就是精度还差一点,但这已经不算是大问题了再有两年时间就可以彻底解决这个问题,到时候就能和西方发达国家在国际市场上分庭抗礼了。
除了“探索二号”外,国家的“跟斗云”也将第一次在世界的舞台上
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