本文颠末对三维五轴龙门激光加工机和加工板滞人（板滞手）激光加工机的特征较量，针对在高精度激光加工中常常碰到的加领班碰撞和三维形态的快速加工呼应等方面的本质运用题目，阐明了三维五轴龙门激光加工机在钣金遮蔽件高精度加工中的上风。

　　跟着激光加工在当代建立业中名望的不停擢升，多轴联动激光加工的运用越来越为人们所珍视，尤其是在汽车与航空建立工程畛域，很多异形钣金工件需颠末拉延、冲孔和修边等多道特别工序举办加工。在这些工件的策画定型、试制测验以致批量临盆中，假设占有三维五轴激光加工机则会裁减良多人力、物力和财力，不论从减少研发周期、照旧擢升加工精度来看，三维五轴加工机都有着无可相比的上风。本文以三菱机电的三维五轴激光加工机VZ系列为例，对三维激光切割中的几个题目举办研讨。

1.三维五轴龙门式机床与板滞手

　　方今在三维激光加工中存在两种激光加工机，一种是龙门布局，X、Y、Z三轴自力的三维五轴加工机，另一种是哄骗六关节板滞手的激光加工机。由于前者相对代价较高，使很多客户望而生畏，更多的客户则是不甚知道两者的实质差别。在此就个中两个题目略述其不同。

　　（1）加工界限与盲区。以MLVZ10（见图1）为例，其全路程（X：mm，Y：mm，Z：mm）界限内齐备没有加工盲区，而且用冲压成形模具所哄骗的数据，可直接导出并生成较为挨近的切割或焊接程序举办加工。而六关节板滞手（见图2）则存在较大的加工盲区（即最小半径之内无奈加工），其本质三维空间的加工界限遭到很大束缚。

图1三菱机电MLVZ10系列加工机

图2六关节板滞手

　　（2）加工精度。六关节板滞手的各关节J1～J6，从板滞手稳定底座着手向加领班顺次排开，不言而喻这6个轴（关节）互相都不自力，精度过失会积累产生。即J1自身所产生的过失会颠末J2～J6被夸大到加领班上。一样J2自身的过失也会颠末J3～J6被夸大，依此类推。而龙门式五轴加工机则齐备不同。图3示出了龙门式加工机除X、Y、Z轴除外的两个扭转轴（W，U），固然这两个轴与板滞手相同，但由于X、Y、Z轴是互相自力的，各轴的过失不会被那样夸大。显然精度（尤其是动态轨迹的精度）及其可控性后者要高良多。

图3龙门式加工机的W、U轴

2.加领班碰撞时的轴维护方法

　　激光加工所面临的三维工件，寻常说来是金属板材颠末拉伸冲压的成形件，由于金属板材在拉伸冲压后工件上残剩的应力以及金属自身的弹性缘故，成形工件与冲压模具的形态会有不同。即便统一模具用一样前提和工序冲压，因板材批次等缘故获得的成形工件也有不同，其变形过失管束是尤其窘迫的。因而，哄骗以三维策画做为根据而产生的离线加工程序常常不能直接举办加工。多半需求遵循本质冲压出来的工件，对加工轨迹以及加领班的空间姿势践诺矫正，以保证加工品格和最小限度的加领班碰撞的产生。即便事先采纳如此的法子，在本质加工中照旧会因工件的应力在热加工时的释放产生变形，产生加领班碰撞等境况。为此三菱机电策画了两重保障的防撞机构——弹簧和剪切销机构。如图4所示，不太猛烈的碰撞由加领班的内置弹簧来对消撞击，复原时只要扶正加领班前端便可；猛烈碰撞则会使剪切销断裂，使前端与加领班分散，复原时退换剪切销。图5所示为加工时碰撞的景遇。

（a）弹簧方法（弹簧可加重攻击，用手指

捏住加领班便可以使其恢复原状）

（b）剪切销方法（颠末剪切销的损坏来吸

收攻击力，退换、调动部件后可恢复原状）

图4三菱加工机防撞机构

图5加领班碰撞

3.快速应对工件形态升沉的H轴

　　被加工的三维工件表面升沉频仍且幅度也巨细不一，为了擢升加工前进中的快速仿形速率（尽或者少的启动各轴的伺服电动机），三菱机电策画了扶助轴（称为H轴）机构，行使H轴的伸缩来对应±10mm之内的升沉，而无需启动X、Y、Z轴的伺服机电来矫正加工喷嘴与工件间的相对地位，极地面擢升了加功效率和加工品质。图6所示为Z轴伺服未启动、仅依托H轴来对应升沉的景遇。图7所示为三菱三维加工机的本质加工景遇。

（a）

（b）

图6扶助轴H轴行为

（a）

（b）

图7加工时的状况

4.结语

　　本文陈述了在三维工件的激光切割加工中罕见的几个题目，以及三菱机电龙门式三维五轴激光加工机在办理这些题目时的考虑及对策。跟着科技超过、建立业的加工工件大势的百般化以及对加工精度、加功效率和加工品质请求的不停擢升，必定会产生更多的加工方法、机床以及新的本领。三菱机电也会不停竭力开垦适应这些加工的新性能和新机种来知足辽阔客户的需求。

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?做家：三菱机电主动化（华夏）有限公司郭澄若村井融；原文刊载于《金属加工（冷加工）》年第21期31-32页。金属加工版权总共。

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