双摆头结构的五轴联动机床

主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360°,成为C轴,回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴,旋转范围一般可达±90°以上,如图2-23所示。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计得非常大,庞大的客机机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点:在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,即保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内。在加工的过程中,由于主轴摆动,使得主轴的刚性相对差,切削量较小;另外由于旋转点的不同,刀尖实现同样的位移时,摆头结构机床的主轴需要摆动更大的角度。