高速化和多轴化的并联加工机

　　并联装置是将原来机床的X、Y、Z轴重叠到一起，与所谓系列装置型不同的是，并联支持复数的支脚和臂、协调控制移动体的装置。

　　应用这种并联装置的机床最初是在1994年芝加哥国际机床博览会出现的。但是，由全坐标并联装置构成的6轴或5轴机床，据称在研发比较前进的欧洲也基本没有得到普及使用。

　　妨碍其实用化的原因有如下几点：1、由于没有物理性的向导面，机械精度难以充分体现出来。2、为确保高自由度、高速性能，就需要使作为移动体的主轴达到小型、轻量化，这就自然使得主轴加工能力降低。3、因操作复杂不好编程。4、倾斜角度比原来的5坐标机床小。

    大隈公司开发并投入到市场的并联加工机COSMO CENTERPM—600针对上述课题，已开始将产品运用于汽车零部件的批量加工、金属模具加
工等领域。这些加工领域对于加工设备的要求非常严格，并联加工机同原来的机床相比可大幅提高生产效率，
已经显示出效果。

　　精度等同于五坐标加工中心

　　日本研制的并联加工机，终于要把“梦幻机床”，带到现实世界。现正向着普及迈出新的一步。

　　大隈的COSMO CENTERPM—600，为了作为实用型并联加工机加以普及，也经历了解决上述课题的过程：为达到实用化而解决了一个一个课题，终于得到了市场的认可。

　　该机在机械精度方面，随着精度补正技术的提高，构成并联装置的部件和装配误差的影响都达到极小，从而达到了与五坐标加工中心同等水平的精度。随着当前精度补正技术的开发，产品的精度有望进一步提高。

　　主轴的加工能力，随着小型、高功率主轴的开发，也可达到与小型加工中心同样的加工能力。从铝材到40HRC硬度的埔里哈顿钢，加工范围很广泛。从机械
刚性方面看，随着主轴能力进一步提高，加工能力随之提高。

    在操作性能上，实现了实时坐标变换(并联装置特有的逆结构变换)，因此可以作到和加工中心同样操作性能的编程。又因以工具前端的旋转中心为控制点，同原来的五轴加工机相比，编程更加容易。

　　其加工范围不是把移动范围像过去的加工中心那样呈长方体形状，而是成为圆柱形状，这样，范围就更加扩大了。倾斜角度的特点是，根据倾斜角度变动移动范围，加上软限制，最大可达到土35度。

　　并联加工机的直线和旋转轴由于没有结构性的重叠，与原来的五面体加工机相比可进行高速、快速加
减速的进给。

　　主要实用例证

　　汽车零部件批量加工

    在汽车部件批量加工方面，用于加工箱体的例子：以同一工具进行5轴的孔加工、圆柱体侧面加工和倒角，实现了工序集成，削减了工具数量。再加上发挥出COSMO CENTER PM—600的特点：高速钻加工(26sec／40个)；高速攻丝(53sec／40个)；高速ATC(C—C：3sec)等，同原来的工作台倾斜型五面体加工机相比，加工时间缩短了约30％。以铝压铸材料为加工对象时，尺寸达470*330*230。

    有这样的例子，一台COSMO CENTERPM—600比一台加工中心和一台专用机合起来的效率还要高。可以认为，并联加工机在汽车部件批量加工领域，作为高柔性、高速加工机，能够作出很好的贡献。

　　轮胎侧面的文字加工

    作为适于金属模具加工的例证，介绍在轮胎侧面作的文字和记号的加工。轮胎侧面的品牌文字在模具加工时，曲面为垂直加工，将主轴倾斜、避开球头立铣刀的前端进行加工，这就实现了高品味、高效率的加工。湿式切削时材质是铝合金(A7075)。和原来的五面体加工机相比，加工时间约为1/4，大幅度减少了加工时间。加工程序是以5轴通用CAM作成的。

　　机翼的结构部件
 
　　在飞机部件领域进行的是机翼结构部件的加工。由于有微倾斜壁，原来是用主轴头倾斜型的5轴加工机进行加工的，用COSMO CENTERPM—600加工，时间达到原来的1/10以下。湿式切削，材质是铝合金(A7075)，尺寸是220*180*38。

　　作为机床的一种形态

    为达到产业界提出的缩短加工时间的要求，高速化和工序结合(多轴化)是必不可少的。在高速化方面寄希望于采用直线电机的机床，在多轴化方面一般是期待于五面体加工中心的。虽由于加工对象工件的不同要求而有些差异，但并联加工机具有以上两方面的特性，今后会有很大贡献。

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