恒壓供水設(shè)備離心泵葉輪葉片扭曲度大、流道狹長、加工時(shí)材料去除率高、變形大，需結(jié)合五軸數(shù)控加工機(jī)床的特點(diǎn)，才能加工出表面質(zhì)量高的零件。五軸數(shù)控機(jī)床共含有五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，其中由笛卡爾坐標(biāo)系的X軸、Y軸和Z軸組成三個(gè)平移運(yùn)動(dòng)軸；另外兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸分別是繞三個(gè)平移軸旋轉(zhuǎn)而成的A軸、B軸、C軸中的任意兩個(gè)。
圖1：離心泵葉輪毛還示意圖
根據(jù)其運(yùn)動(dòng)軸的組成和機(jī)床結(jié)構(gòu)，恒壓供水設(shè)備水泵廠將五軸數(shù)控機(jī)床可分為以下三類：
(1)刀具擺動(dòng)型
刀具擺動(dòng)類型是指五軸機(jī)床的主軸頭由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸都作用于刀具上，其工作臺(tái)不參與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，其運(yùn)動(dòng)方式降低了坐標(biāo)系之間空間轉(zhuǎn)換難度，但同時(shí)也是機(jī)床的剛性受擺動(dòng)坐標(biāo)剛性的影響。
(2)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)型
工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)類型是指五軸機(jī)床的工作臺(tái)由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)，機(jī)床主軸頭不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)自由度的變化。以A-B軸配置方案為例，工作臺(tái)直接由B軸驅(qū)動(dòng)，A軸通過與B軸的作用使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。這種類型的五軸機(jī)床的行程范圍大且總體剛性優(yōu)于刀具擺動(dòng)型。同時(shí)，其擴(kuò)展性能好，只需加裝獨(dú)立式刀庫及換刀機(jī)械手即可便于發(fā)展成為加工中心。但由于工作臺(tái)在承載工件的情況下參與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)功率較大，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系較復(fù)雜，且承載能力較弱，適用于中小規(guī)格水泵零件的加工。
(3)刀具與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)型
機(jī)床中刀具與工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式構(gòu)成了刀具與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)類型的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。此類五軸機(jī)床由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其綜合加工性能介于刀具擺動(dòng)型和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)型機(jī)床之間。由上述類型的五軸數(shù)控加工機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可得出，在保證位置精度且提高加工質(zhì)量，加工效率，擴(kuò)大加工范圍等方面五軸數(shù)控機(jī)床具有良好的優(yōu)勢。同時(shí)還有利于制造系統(tǒng)的集成化。結(jié)合所需加工的管道泵葉輪整體尺寸小而精的特點(diǎn)，本文選取的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心，該機(jī)床的特點(diǎn)是專注與小刀具精加工領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)上屬于工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)型，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)靈活，加工范圍充足，穩(wěn)定性強(qiáng)可滿足離心泵葉輪的五軸數(shù)控加工。
