Una macchina con funzioni multiple: la testa oscillante a cinque assi per la fresatura realizza la produzione efficiente di componenti complessi

Man mano che l'industria manifatturiera continua ad aumentare la sua richiesta di lavorazione di parti complesse, la tecnologia di collegamento a cinque assi è gradualmente diventata la soluzione centrale per una lavorazione efficiente e ad alta precisione. L'emergere delle macchine utensili compositive a testa oscillante a cinque assi, integrando motori lineari a tre assi e tecnologia di fusione dinamica e statica a doppia mandrino elettrico, ha ulteriormente superato i limiti degli attrezzaggi tradizionali e ha fornito nuove possibilità per una produzione efficiente nei campi dell'aerospazio, stampi di precisione, attrezzature mediche e altri settori.

1. I principali vantaggi della tecnologia composita a testa oscillante a cinque assi

Lo strumento macchina composto a testa oscillante a cinque assi può realizzare la lavorazione continua di superfici complesse attraverso la combinazione di multi-asse e la struttura a testa oscillante, riducendo il numero di fissaggi e migliorando significativamente l'efficienza di lavorazione. Ad esempio, quando si lavorano parti speciali o modelli con strutture a sottocut, le macchine tradizionali a tre assi devono regolare molte volte la posizione del pezzo, mentre la tecnologia a testa oscillante a cinque assi può completare direttamente tagli multiangolari attraverso la coordinazione dinamica tra utensile e pezzo, riducendo il tempo di lavorazione del più del 50%.

Inoltre, il design innovativo della struttura a testa oscillante a cinque assi migliora notevolmente la capacità di uscita di coppia attraverso la combinazione di una riduzione secondaria e un doppio cambio, consentendo di mantenere prestazioni stabili durante la lavorazione di materiali ad alta durezza come pezzi in acciaio.

2. Rivoluzione dell'efficienza del motore lineare a tre assi

Come componente di guida principale della macchina utensile, il motore lineare a tre assi presenta i seguenti vantaggi significativi rispetto alla struttura tradizionale a vite meccanica:

Alta velocità e alta risposta: il motore lineare è azionato direttamente senza collegamenti di trasmissione intermedi, e l'accelerazione può raggiungere più di 5 volte quella della struttura tradizionale, il che lo rende particolarmente adatto a scenari di lavorazione a precisione ad alta velocità.

Precisione di posizionamento a livello nanometrico: attraverso un sistema di controllo a ciclo chiuso, i motori lineari possono raggiungere una precisione di movimento a livello micrometrico o persino nanometrico, riducendo efficacemente gli errori di lavorazione del 10%.

Basse esigenze di manutenzione: la modalità di movimento a contatto evita il logoramento meccanico e può mantenere un'elevata prestazione dinamica dopo un utilizzo a lungo termine, riducendo i costi di manutenzione per tempi di inattività.

Nello strumento a controllo numerico con testa oscillante a cinque assi, la capacità di risposta rapida del motore lineare a tre assi e il movimento a più gradi di libertà della testa oscillante a cinque assi si integrano perfettamente, il che può migliorare significativamente l'efficienza e la qualità superficiale del trattamento di traiettorie complesse.

3. Passo avanti tecnologico degli assoni elettrici duali dinamici e statici

Gli assoni elettrici duali dinamici e statici sono un altro componente centrale dello strumento a controllo numerico con testa oscillante a cinque assi. I loro vantaggi tecnologici sono riflessi in:

Precisione e rigidezza ultralte: L'assone dinamico e statico supporta l'asse attraverso un film di lubrificazione liquida o a gas per formare una rotazione senza contatto. La precisione di rotazione può raggiungere meno di 0,1 microni, e l'effetto omogeneizzante del film di olio può compensare l'errore di lavorazione, il che lo rende particolarmente adatto alla lavorazione ultraprecisione.

Alta velocità e bassa vibrazione: Lo sperone ad alta pressione dinamica e statica può rimanere stabile a alta velocità (ad esempio più di 5000 giri al minuto), e le vibrazioni e il rumore sono significativamente inferiori rispetto allo sperone con cuscinetti a rotolamento tradizionale, il che prolunga la vita dell'utensile e migliora la finitura superficiale.

Lunga durata e forte adattabilità: A causa della mancanza di usura per contatto meccanico, la durata dello sperone ad alta pressione dinamica e statica può raggiungere più di 3 volte quella dello sperone tradizionale, e può adattarsi a condizioni di lavoro estreme come alta temperatura e vuoto, soddisfacendo i requisiti di lavorazione dei materiali speciali nel campo aerospaziale.

Nello strumento macchina composto a testa oscillante a cinque assi, la configurazione di doppia fusione dinamica e statica può realizzare tornitura e fresatura sincronizzate, ulteriormente abbreviando il ciclo di lavorazione. Ad esempio, durante la lavorazione delle pale di turbine, un albero è responsabile della lavorazione grezza, mentre l'altro albero effettua contemporaneamente la lavorazione finita, il che può aumentare l'efficienza fino al 40%.

4. Effetto sinergico: L'integrazione tecnologica promuove l'aggiornamento della produzione

La combinazione di un motore lineare a tre assi e di un albero a doppia fusione dinamica e statica consente alla macchina utensile a testa oscillante a cinque assi di raggiungere un equilibrio tra prestazioni dinamiche e stabilità statica:

Sinergia dinamica: Il movimento ad alta velocità del motore lineare e la rotazione precisa dell'albero rispondono in modo sincrono, il che permette di completare la tagliatura continua di superfici complesse, come la lavorazione integrata di pale di turbina, eliche e altre parti.

Risparmio di energia e riduzione del consumo: la trazione diretta del motore lineare riduce le perdite di energia, mentre la progettazione a basso attrito dell'asse a pressione dinamica e statica riduce ulteriormente il consumo complessivo di energia, in linea con la tendenza della produzione verde.

Espansione intelligente: attraverso l'integrazione profonda con sistemi CNC (come i sistemi CNC a cinque assi nazionali), è possibile raggiungere un'adattabilità nei parametri di lavorazione per soddisfare le esigenze flessibili di produzione di più tipologie di prodotti e piccole serie.

5. Prospettive di applicazione e impatto sull'industria

Attualmente, la macchina utensile composta a testa oscillante a cinque assi è emersa nel campo ad alta valorizzazione. Ad esempio, nel campo dei veicoli a energia nuova, viene utilizzata per lavorare alloggiamenti leggeri in lega di alluminio per motori; nel campo dei dispositivi medici, viene utilizzata per produrre articolazioni artificiali ad alta precisione. Con i progressi tecnologici nei sistemi di controllo a cinque assi e nei componenti chiave nazionali, il costo di questo tipo di attrezzatura è gradualmente diminuito ed è previsto che penetri in più settori come quello dei modelli e degli elettronici di consumo nel futuro.