1. 什麼叫五軸數控加工中心
簡單的說就賀局乎是臘州有5個軸的禪悉是數控加工中心
加工中心:帶有自動換刀功能和刀庫的加工機床
數控:
數字控制的意思,機器會按照事先編好的指令(程序)執行
5軸
:
軸包括直線軸和旋轉軸,5軸常見的是3個直線軸和兩個旋轉軸
2. 五軸聯動數控機床一般是哪五個。一般是A,C軸還是A,B軸
五軸聯動是指X、Y、Z加行慶物上2個旋轉軸A、B或C軸5個不同的軸能同時參與插補加工。A、B、C軸分別是繞X、Y、Z或其平行軸旋轉的,但角度不一定需要360°,有些設置差好為180°。檔液
3. 什麼叫五軸數控加工中心
什麼是五軸加工中心?你真的了解嗎?
4. 數控車床和加工中心裏面,什麼叫五軸八軸聯動,是不是有五條軸八條軸啊,
五軸八軸聯動?
是八軸五聯動吧!
超過5軸聯動的機床都是專業性很強的機床,一般都是專門用來加工某種零件的設備。例如8軸五聯動機床:由於某種零件的精度要求非常之高,首先要消除重復裝夾誤差。但是就算5軸聯動也會有一個裝夾面是加工不到的。所以,在機床上增加輔助軸;由機床功能來換面裝夾,無限降低重復裝夾誤差。這些增加的輔助軸就是多出的軸了。但是這些輔助軸普遍都是不參與切削的(目前我只發塌野現德國佬的機床這方面比較奢侈,他們的可以參加切削聯動……這等於把兩部或者更多的機床鄭胡組合在一起)。由於「五軸五聯動」已經可以盡可能得把一個零件全方位無死角的加工出來了。裝夾到加輔助軸還要再從輔助軸上裝夾回聯動軸再能加工;而加聯動軸只需要裝過去就可以直接開始加工了。喊衫攔除非精度高到連機械操作的裝夾誤差也要縮減,理智的人都會選加裝輔助軸的。
所以,「八軸五聯動」的名稱裡面:「八軸」只是多出來幾個輔助軸,「五聯動」技術含量更高。
5. 數控機床多軸聯動是什麼意思最高幾軸
多軸聯動是指在一台機床上的多個坐標軸(上同時進行加工,而且可在計算機數控系統的控制下同時協調運動進行。
數控系統能控制32軸以上,最高可達64軸。
(5)5軸數控程序有多少個擴展閱讀:
多軸聯動加工可以提高空間自由曲面的加工精度、質量和效率。現代數控加工正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自動化和高可靠性方向發展,而多坐標軸數控機床正體現了這一點。
多軸數控加工能同時控制4個以上坐標軸的聯動,將數控銑、數控鏜、數控鑽等功能組合在一起,工件在一橋豎襪次裝夾後,可以對加工面進行銑、鏜、鑽等多工序加工,有效地避免了由於多次安裝造成的定位誤差,能縮短生產周期,提高加工精度。隨著模具製造技術的迅速發展,對加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多軸數控加工技術得到了空前的發展。
數控加工技術作為現代機纖喊械製造技術的基礎,使得機械製造過程發生了顯著的變化。現代數控加工技術與傳統加工技術相比,無論在加工工藝,加工過程式控制制,還是加工設備與工藝裝備等諸多方面均有顯著不同。我們熟悉的數控機床有XYZ三個直線坐標軸,多軸指在一台機床上至少具備第4軸。通常所說的多軸數控加工是指4軸以上的數控加工,其中具有代敏激表性的是5軸數控加工。
網路_數控機床
6. 五軸聯動數控加工中心
隨著國內數控技術的日漸成熟,近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中,每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時,五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。近幾年隨著我國航空航天、軍事工業、汽車零部件和模具製造行業的蓬勃發展,越來越多的廠家傾向於尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的加工。但是,你真的足夠了解五軸加工嗎?下面就請跟著小編的腳步走進五軸加工的世界。
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五軸加工
想要真正的了解五軸加工,首先我們要做的是要讀懂什麼是五軸機床。五軸機床(5 Axis Machining),顧名思義,是指在X、Y、Z,三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式,以滿足各類產品的技術需求。而在5軸加工中心的機械設計上,機床製造商始終堅持不懈地致力於開發出新的運動模式,以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床,雖然其機械結構形式多種多樣,但是主要有以下幾種形式:
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兩個轉動坐標直接控制刀具軸線的方向(雙擺頭形式)
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兩個坐標軸在刀具頂端,但是旋轉軸不與直線軸垂直(俯垂型擺頭式)
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兩個轉動坐標直接控制空間的旋轉(雙轉台形式)
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兩個坐標軸在工作台上,但是旋轉軸不與直線軸垂直(俯垂型工作台式)
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兩個轉動坐標一個作用在刀具上,一個作用在工件上(一擺一轉形式)
*術語塌搜:如果旋轉軸不與直線軸相垂直,則被認為是一根「俯垂型」軸。
看過這些結構的五軸機床,我相信我們應該明白了五軸機床什麼在運動,怎樣運動。可是,這么多樣化的機床結構,在加工時究竟能展現出哪些特點呢?與傳統的三軸機床相比,又有哪些優勢呢?接下來就讓我們來看看五軸機床有哪些發光點。
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5軸機床的特點
說起五軸機床的特點,就要和傳統的三軸設備來比較。生產中三軸加工設備比較常見,有立式、卧式及龍門等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀端刃加工、側刃加工。球頭刀的仿形加工等等。但無論哪種形式和方法都有著一個共同的特點,就是在加工過程中刀軸方向始終保持不變,機床只能通過X、Y、Z三個線性軸的插補來實現刀具在空間直角坐標系中的運動。所以,在面對下面這些產品時,三軸機床效率低、加工表面質量差甚至無法加工的弊端就暴露出來了。
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而與三軸數控加工設備相比,五聯動數控機床有以下優點:
1. 保持刀具最佳切削狀態,改善切削條件
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如上圖歲慶,在左圖中三軸切削方式,當切削刀具向頂端或工件邊緣移動時,切削狀態逐漸變差。而要在此處也保持最佳切削狀態,就需要旋轉工作台。而如果我們要團雀歷完整加工一個不規則平面,就必須將工作台以不同方向旋轉多次。可以看見,五軸機床還可以避免球頭銑刀中心點線速度為0的情況,獲得更好的表面質量。
2. 有效避免刀具干涉
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如上圖,針對航空航天領域內應用的葉輪、葉片和整體葉盤等零件,三軸設備由於干涉原因無法滿足工藝要求。而五軸機床就可以滿足。同時五軸機床還可以使用更短的刀具進行加工,提升系統剛性,減少刀具的數量,避免了專用刀具的產生。對於我們的企業老闆來說,意味在刀具成本方面,五軸機床將會給您省錢了!
3. 減少裝夾次數,一次裝夾完成五面加工
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如上圖可以看出五軸加工中心還可以減少基準轉換,提高加工精度。在實際加工中,只需一次裝夾,加工精度更容易得到保證。同時五軸加工中心由於過程鏈的縮短和設備數量的減少,工裝夾具數量、車間佔地面積和設備維護費用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具,更少的廠房面積和維護費用,來完成更高效更高質量的加工!
4. 提高加工質量和效率
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如圖,五軸機床可以採用刀具側刃切削,加工效率更高。
5. 縮短生產過程鏈,簡化生產管理
五軸數控機床的完整加工大大縮短了生產過程鏈,可以使生產管理和計劃調度簡化。工件越復雜,它相對傳統工序分散的生產方法的優勢就越明顯。
6. 縮短新產品研發周期
對於航空航天、汽車等領域的企業,有的新產品零件及成型模具形狀很復雜,精度要求也很高,因此具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五軸數控加工中心可以很好地解決新產品研發過程中復雜零件加工的精度和周期問題,大大縮短研發周期和提高新產品的成功率。
等等…
綜上所述,五軸機床實在是有太多太多優點,但是五軸機床刀具姿態控制,數控系統,CAM編程和後處理都要比三軸機床復雜的多!同時,我們說到五軸機床,就不得不說真假五軸的問題,我們都知道真假五軸最大的區別在於RTCP功能,然而何謂RTCP,它是怎麼產生的又該如何應用?下面我們就結合機床結構和編程後處理來具體了解一下RTCP,了解他的真正面目。
RTCP,在數控GNC61高檔五軸數控系統里,認為RTCP即是Rotated Tool Center Point,也就是我們常說的刀尖點跟隨功能。在五軸加工中,追求刀尖點軌跡及刀具與工件間的姿態時,由於回轉運動,產生刀尖點的附加運動。數控系統控制點往往與刀尖點不重合,因此數控系統要自動修正控制點,以保證刀尖點按指令既定軌跡運動。業內也有將此技術稱為TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其實這些稱呼的功能定義都與RTCP類似,嚴格意義上來說,RTCP功能是用在雙擺頭結構上,是應用擺頭旋轉中心點來進行補償。而類似於RPCP功能主要是應用在雙轉台形式的機床上,補償的是由於工件旋轉所造成的的直線軸坐標的變化。其實這些功能殊途同歸,都是為了保持刀具中心點和刀具與工件表面的實際接觸點不變。所以為了表述方便,本文統一此類技術為RTCP技術。
那麼RTCP功能是怎麼產生的呢?多年以前,在五軸機床剛普及市場的時候,RTCP概念被機床廠家大肆宣傳。彼時RTCP功能更像是為技術而技術的噱頭,更多人是對其技術本身的熱衷和炒作。其實RTCP功能正好相反,它不光是一項好技術,更是一項能為客戶帶來效益和創造價值的好技術。擁有RTCP技術的機床(也就是國內所說的真五軸機床),操作工不必把工件精確的和轉台軸心線對齊,隨便裝夾,機床自動補償偏移,大大減少輔助時間,同時提高加工精度。同時後處理製作簡單,只要輸出刀尖點坐標和矢量就行了。像我們之前說的那樣,在機械結構上,五軸數控機床主要有雙擺頭、雙轉台、一擺一轉等結構。下文我們將以雙轉台五軸機床,數控GNC61高檔五軸數控系統為例,詳細介紹一下RTCP功能。
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在五軸機床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉工作台結構中第四軸的轉動影響到第五軸的姿態,第五軸的轉動無法影響第四軸的姿態。第五軸為在第四軸上的回轉坐標。
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好了,看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示,機床第4軸為A軸,第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉台上。當第4軸A軸旋轉時,因為C軸安裝在A軸上,所以C軸姿態也會受到影響。同理,對於我們放在轉台上面的工件,如果我們對刀具中心切削編程的話,轉動坐標的變化勢必會導致直線軸X、Y、Z坐標的變化,產生一個相對的位移。而為了消除這一段位移,勢必機床要對其進行補償,RTCP就是為了消除這個補償而產生的功能。
那麼機床如何對這段偏移進行補償呢?接下來我們就來分析一下這段偏移是怎麼產生的。
根據前文,我們都知道是由於旋轉坐標的變化導致了直線軸坐標的偏移。那麼分析旋轉軸的旋轉中心就顯得尤為重要。對於雙轉台結構機床,C軸也就是第5軸的控制點通常在機床工作檯面的回轉中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點作為控制點。
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數控系統為了實現五軸控制,需要知道第5軸控制點與第四軸控制點之間的關系。即初始狀態(機床A、C軸0位置),第四軸控制點為原點的第四軸旋轉坐標系下,第五軸控制點的位置向量[U,V,W]。同時還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對於雙轉台機床,舉例如下圖所示。
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講到這里,大家可以看出,對於有RTCP功能的機床,控制系統為保持刀具中心始終在被編程的位置上。在這種情況下,編程是獨立的,是與機床運動無關的編程。當您在機床上使用編程時,不用擔心機床運動和刀具長度,您所需要考慮的只是刀具和工件之間的相對運動。餘下的工作控制系統將為您完成。舉個例子:
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如上圖,不帶G203 RTCP功能關的情況下,控制系統不考慮刀具長度。刀具圍繞軸的中心旋轉。刀尖將移出其所在位置,並不再固定。
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如上圖,帶G203 RTCP功能開的情況下,控制系統只改變刀具方向,刀尖位置仍保持不變。X,Y,Z軸上必要的補償運動已被自動計算進去。
G203是數控系統里RTCP開啟指令,通常已經在CAM系統的CNC程序中被調用。而CNC程序中僅包含了所要趨近的X/Y/Z點,和描述刀具方向的方向矢量A,B,C。換句話說,CNC程序僅包含幾何和刀具方向數據。
而對於不具備RTCP的五軸機床和數控系統是怎麼解決直線軸坐標偏移這個問題呢?我們知道現在國內很多五軸數控機床和系統都屬於假五軸,所謂假五軸,其實就是指不帶RTCP功能的機床。真假五軸,既不是看長相也不是看五個軸是否聯動,要知道假五軸也可以做五軸聯動。假五軸的區別主要在於其沒有真五軸RTCP演算法,也就是說假五軸編程需要考慮主軸的擺長及旋轉工作台的位置。這就意味著用假五軸數控系統和機床編程時,必須依靠CAM編程和後處理技術,事先規劃好刀路。同樣一個零件,機床換了或者刀具換了,都必須重新進行CAM編程和後處理。並且假五軸機床在裝夾工件時需要保證工件在其工作台回轉中心位置,對操作者來說,這意味著需要大量的裝夾找正時間,且精度得不到保證。即使是做分度加工,假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設置一個坐標系,只需要一次對刀,就可以完成加工。下圖以NX後處理編輯器設置為例,說明假五軸的坐標變換。
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如上圖,假五軸是依靠後處理技術,將機床第四軸和第五軸中心位置關系表明,來補償旋轉軸對直線軸坐標的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點,更是包含了X、Y、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會導致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同時由於每台機床的回轉參數不同,都要有對應的後處理文件,對於生產也會造成極大的不便。再者假五軸其生成程序無法改動,實現手工五軸編程基本沒有可能。同時因為沒有RTCP功能,其衍生的眾多五軸高級功能都無法使用,比如五軸刀補功能等。其實對於五軸機床來說,它只是我們為了實現加工結果的工具,並無真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什麼方式加工,相對而言,真五軸機床性價比更高。而對於數控GNC61數控系統,不但具有RTCP功能,同時還支持3D刀補、C樣條插補、NURBS樣條插補、大圓弧插補、圓錐插補等諸多高端插補功能,從而實現了更高效簡潔、高質量的加工。
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五軸機床加工S型試件
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機床加工鈦合金葉輪
7. 五軸聯動機床中的五軸是哪幾個軸
五軸聯動機床軸的命名安3維坐標系枯氏灶軸名稱沒扮定義的,共9個基本軸,X,Y,Z
3個直線軸,繞坐標核局軸旋轉分別定義維A,B,C,3個坐標軸繞原點擺動定義為U,V,W,
一般的,機床坐標軸定義為X,Y,Z或X1,Y1,Z1等,把f分度功能定位為C軸,例如主軸分度功能,車床刀塔擺動定義為B軸。
8. 數控系統的五軸數控
具有五軸功能的數控機床可以以多種姿態實現工件與刀具間的相對運動,一方面可以保持刀具更好的加工姿 態,避免刀具中心極低的切削速度,也可以避免刀具和工件、卡具間的干涉,實現有限行程內更大加工范圍。 五軸功能也是衡量數控系統能力的重要指標。 對於具有轉台結構的五軸機床,工件與回轉工作台固結,即工件坐標系(WCS)與回轉工作台固結。當工作台旋轉後,工件坐標系(WCS)必須相應的旋轉。此後工件坐標系的X,Y,Z與原機床坐標系(MCS)XYZ方向不再一致,五軸插補演算法需要隨時自動完成工件坐標系的旋轉,保證正確的刀具運行軌跡,做殲鏈如下圖所示。
由於工件坐標系隨轉台一起旋轉,數控系統在手動操作模式下給用戶提供了選擇機床坐標系MCS還是工件坐標系WCS的機會。如果用戶選擇了WCS下的手動操作,而且WCS已經旋轉純孫,則手動操作將按照旋轉後的坐標軸方向運動,以C軸轉台為例:如果C軸已由初始的0度,CCW旋轉45度後,用戶選擇WCS下手動X軸,數控機床的會XY軸聯動,走X-Y平面45度斜線,如圖1所示。上述行為對於工件的尋邊和手動定位加工很方便,不需要顧及轉台轉了多少度,只要依據圖紙上工件坐標系所示的方向操作即可。在自動加工模式下,所有的G92,G54-G59,G52都是在WCS下設定的,都會跟隨WCS旋轉而旋轉。
自動加工中值得注意:如果用戶在工件坐標系下編程,推刀前建議用戶使用G53回到MCS下,再按照MCS坐標系執行退刀動作;否則就要想清楚當前WCS與MCS的角度關系,例如:C軸為0度時與180度時WCS坐標系正好方向相反,進刀起始位置C為0度,XY為WCS絕對值正值的話,退刀位置時C為180度,再向回到起始點就要回到WCS絕對值負值了。如圖所示。
對於具有擺頭結構的機床而言,五軸數控系統在機床坐標系MCS中只關注控制點(擺頭回轉中心)的坐標, 而在工件坐標系WCS中五軸數控系統控制刀尖點坐標,如圖所示。結合WCS隨轉台旋轉,數控系統這樣控制行為使WCS下始終正確地反映刀具與工件間的相對位置關系,用戶可以安心對照工件圖紙,考慮WCS下工件編程即可,無須考慮機床結構。
五軸加工中,不論是刀具旋轉還是轉台轉動,都使刀尖點產生了XYZ的附加運動。五軸數控系統可以自動對這些轉動和改仿擺動產生的工件與刀尖點間產生的位移進行補償,稱之為RTCP(圍繞刀尖點旋轉)控制功能。例如,大連光洋的GNC61採用G203起動該功能;在西門子840D中,使用TRAORI開啟RTCP;海德漢TNC530中,使用M128開啟RTCP。這樣用戶可以在五軸機床上,如同3坐標一樣的編程,可以適時加入調整刀具與工件間姿態調整的旋轉指令,而不需要考慮這些旋轉指令帶來的附加運動。
五軸編程中,推薦採用刀具相對於工件坐標系(WCS)的姿態矢量來表達工件與刀具的姿態關系。這樣處理的結果是用戶不必考慮五軸機床的具體類型和結構,相同的工件程序可以在不同類型的五軸機床上加工,所有與機床結構相關的坐標處理完全由五軸數控系統自動完成。
例如,840D採用(A3,B3,C3)來表達刀具矢量;大連光洋的GNC61採用(VX,VY,VZ)表示刀具在WCS下刀尖點指向控制點的姿態,對(VX,VY,VZ)向量長度無特殊要求。 據統計,世界范圍內,五軸機床真正用於五軸聯動加工僅佔5%,如葉輪、葉片、航空結構件等特殊零件;73% 用於五軸定向加工,如V型發動機缸體、模具製造等;五面體加工佔22%[1],例如機床上的箱體結構零件。
840D中採用Frames的概念,描述空間斜面和坐標系。
TNC530中採用PLANE功能定義加工作業斜面。例如:採用空間角定義斜面:
N50 plane spatial spa+27 spb+0 spc+45 ... 空間角A:旋轉角SPA是圍繞機床固定X軸旋轉;空間角B:旋轉角SPB是圍繞機床固定Y軸旋轉;空間角C:旋轉角SPC是圍繞機床固定Z軸旋轉。除了空間角定義外,TNC530還支持投影角、歐拉角、三點等多種空間斜面定義。
GNC61在工件坐標系WCS下,設有G92坐標系,該坐標系負責對其上的用戶定義的坐標系整體偏移, 可以用來表達卡具的基準。在G92坐標系內,用戶可以定義G54, G55, G56, G57, G58, G59坐標系,可以用來表達同一卡具基準下的多個工件各自的坐標系。GNC61設計了程序局部坐標系G52,該坐標系位於G54-G59下,可以任意旋轉傾斜。在設定的加工程序中有效,一旦新載入程序,G52會自動清0。GNC61支持用戶在程序中直接定義G52(空間角)來指定一個傾斜的坐標系。此外GNC61還提供其他傾斜的坐標系定義的內建函數,包括:SG52_EULER,通過歐拉角的方式來指定G52旋轉坐標系;;SG52_2VEC,通過使用兩個矢量來定義加工面;SG52_3PT,通過三點的方式來指定G52旋轉坐標系。
此外在定義斜面的基礎上,五軸數控系 統還需要支持刀具自動定向到垂直於斜面的姿態。海德漢的TNC530有3種處理方式MOVE、TRUN、STAY。其MOVE模式在開啟RTCP的情況下,實現刀具自動定向,即保持刀尖點不動;TRUN模式下刀具自動定向,但不開啟RTCP,即刀具只擺動,不進行RTCP補償運動;STAY則表示不產生任何運動,但相應的所需的運動量被系統變數保存。大連光洋GNC61在自動加工模式下,GNC61支持兩種自動刀具定向指令:G200刀具自動垂直斜面非RTCP;G201 刀具自動垂直斜面帶RTCP。
通常在默認狀態下所謂五軸數控系統採用五軸直線插補,即將ABC增量等同直線增量進行插補。不論是否開啟RTCP五軸直線插補在都沒有直接約束刀具的側刃,可能造成側刃形成的零件尺寸和形貌不符合要求。為此,數控廠商往往還支持其他約束側刃的特殊的五軸插補。
5.1平面刀矢插補
在沖裁模具中,存在大量側壁保持平面的要求;航 空薄壁結構件也存在大量側壁傾斜要求的型腔銑削加工;焊接零件焊接坡口也有銑傾斜面的要求。840D提供ORIVECT,以及GNC61的G213都是上述功能。通常該功能自動啟動RTCP。
5.2雙樣條約束插補
即指定刀尖點的樣條曲線,再另一條約束刀具的樣條曲線,數控系統將完成兩樣條曲線約束的直紋面的插補。840D提供ORICURVE,以及GNC61提供的G6.3X都實現上述功能。
5.3圓錐插補
指定刀具矢量沿特定圓錐表面運行。該插補功能適合加工圓錐及空間斜面間圓錐過渡曲面。840D提供的即完成上述功能。
空間刀具半徑補償
對於五軸加工,RTCP起到了刀具長度補償的作用。而五軸的刀具半徑的補償可以在不修改五軸加工程序中工件表面坐標點的情況下,調整各種類型的刀具,均能保證工件表面形狀的正確。在FANUC最高級的30i系列數控系統和西門子高端的840D系統都支持上述功能。
五軸速度平滑
在五軸加工中,由於開啟RTCP,以及各種特殊的五 軸演算法,例如平面矢量插補、雙樣條約束插補等,都可能造成各直線進給軸速度的波動,這些波動有時會造成機床振動,影響零件表面加工質量,超過機床允許范圍。為此五軸數控系統需要對各軸速度進行平滑調整。目前FANUC最高級的30i系列數控系統和西門子高端的840D系統都支持上述功能。
9. 五軸聯動加工中心基本知識介紹
作者:海潮
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來源:知乎
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除了機床本身的投資之外木模五軸加工中心,還必需對CAD/CAM系統軟體和後置處理器進行進級,使之適應五軸加工的要求;必需對校驗程序進行進級,使之能夠對整個機床進行模擬處理。
A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現聯動,
汽車輪胎模具五軸加工中心格就可加工出復雜的空間曲面,當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟體的支持。機床是一個國家製造業水平的象徵。
符合數控機床發展的新方向
近幾年國際、海內機床展表明五軸加工中心軟體培訓,數控機床正朝著高速度、高精度、復合化的方向發展。但一般工作台不能設計太大,承重也較小,特別是當A軸回轉大於即是90度時,工件切削時會對工作台帶來很大的承載力
矩。工作台的中間還設有一個回轉台,環繞Z軸回轉,定義為C軸,C軸都是360度回轉。為了實現「十五」規劃的發展目標,各部分迫切需要進一步鼎力發展數控加工技術,亟須配置大量的各類工藝設備,尤其是數控機床設備。
現在,大家普遍以為,五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的獨一手段。
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從1999年開始,在CIMT、CCMT等國際、海內機床博覽會上,首先是海內的五軸數控機床產品紛紛亮相,海內五軸數控機床的市場逐漸打開,隨後國際機床巨頭紛至沓來,五軸數控機床的品種和數目逐年上升:CIM
T99、CCMT2000分別推出3台國產五軸聯念頭床;CIMT2001國際機床博覽會上,北京第一機床廠和桂林機床股份有限公司分別展出了主軸轉速10000r/min的五軸高速龍門加工中央,北京市機電院的主軸轉速15
000r/min 的五軸高速立式加工中央;清華大學與昆明機床股份有限公廳並司聯合研製的XNZ63,
鑄造模具五軸加工中心採用尺度Stewart平台結構,可實現六自由度聯動;大連機床廠自行研製的串沒岩並聯機床
DCB—510,其數控系統由清華大學開發,該機床通過並聯機構實現X、Y、Z軸直線運動,由串聯機構實現A、C軸旋轉運動,從而實現五軸聯動,其直線快速進給速度可達80m/min。即使是發達產業化國家,也無不高度正視。興趣軍事的朋友可能知道聞名的「東芝事件」:上世紀末,□□□東芝公司賣給前蘇聯幾台五軸聯動的數控銑床,結果讓前蘇聯用於製造潛艇的推進螺旋槳,上了幾個檔次,使美國間蝶船的聲納監聽不到潛艇的聲音了,所以美國以東芝公司違背了戰略物資禁運政策,要懲處東芝公司。所以,每當人們在設計、研製復雜曲面碰到無法解決的挫折時,往往轉向求助五軸數控系統。
另一種是依賴立式主軸頭的回轉。五軸數控技術為何久久未能得以廣泛普及?五軸數控加工因為干涉和刀具在加工空間的位姿控制,其數控編程、數控系統和機床結構遠比三軸機床復雜得多。這樣通過A軸與C軸的組合,固定在工作台上的工件除了底面之外,其餘的五個面都可以由立式主軸進行加工。近年來,跟著我國國民經濟迅速發展和國防建設的需要,對高檔的數控機床提出了急迫的大量需求。中國機床產業的發展,利用自己研製的高、精、尖產品介入國際競爭,打破了國際技術壟斷,國際機床巨頭們不願失扮察跡去中國這個大有潛力可挖的市場,於是蜂擁而來,把他們的產品「送上門來」:國外展團共展出五軸加工中央8台、五軸車銑加工中央1台、五軸數控刀具磨床5台。最近國際機床業泛起了一個新概念,即萬能加工,數控機床既能車削又能進行五軸銑削加工。目前,五軸數控技術在全球范圍
內普遍存在以下題目。立式五軸加工中央這類加工中央的回轉軸有兩種方式,一種是工作台回轉軸。復合化的目標是在一台機床上利用一次裝夾完成大部門或全部切削加工,以保證工件的位置精度,進步加工效率。用戶在進行數控加工時需要頻繁換刀或調整刀具的切當尺寸,按照正常的處理程序,刀具軌跡應送回CAM系統重新進行計算。樂器五軸加工中心目前流行的CNC系統均無法完成刀具半徑補償,由於ISO文件中沒有提供足夠的數據對刀具位置進行重新計算。現在,三軸機床附加一個旋轉軸基本上就是普通三軸機床的價格,這種機床可以實現多軸機床的功能。但近年來,跟著計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助製造(CAM)系統取得了突破性發展,珊星公司等中國多家數控企業,紛紛推出五軸聯動數控機床系統,打破了外國的技術關閉,佔領了這一戰略性工業的至高點,大大降低了其應用本錢,從而使中國裝備製造業迎來了一個嶄新的時代!以信息技術為代表的現代科學的發展對裝備製造業注入了強勁的動力,同時也對它提出更強要求,更加凸起了機械裝備製造業作為高新技術工業化載體在推動整個社會技術提高和工業進級中無可替換的基礎作用。目前五軸數控機床的應用仍舊局限於航空、航天及其相關產業。這些機床均已達到國際提高前輩水平,體現出我國機床產業為國防尖端產業發展提供裝備的實力又有突破性進步。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時,需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。在加工中央上擴展五軸聯動功能,可大大進步加工中央的加工能力,便於系統的進一步集成化。作為國民經濟增長和技術進級的原動力,以五軸聯動為標志的機械裝備製造業將伴跟著高新技術和新興工業的發展而共同提高。五軸數控機床在海內外的實際應用表明,其加工效率相稱於兩台三軸機床,甚至可以完全省去某些大型自動化出產流水線的投資,大大節約了佔地空間和工件在不同製造單元之間的周轉運輸的時間和花費。
海內五軸數控技術發展狀況與市場分析
五軸聯動數控機床,是電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用產業和軍事產業等部分迫切需要的樞紐加工設備。而代表機床製造業最高境界的是五軸聯動數控機床系統,從某種意義上說,反映了一個國家的產業發展水平狀況。
幾十年來,人們普遍以為五軸數控加工技術是加工連續、平滑、復雜曲面的惟一手段。設置在床身上的工作台可以環繞X軸回轉,定義為A軸,A軸一般工作范圍+30度至-120度。中國不僅要做世界製造的大國,更要做世界製造強國!預計在不久的將來,跟著五軸聯動數控機床系統的普及推廣,必將為中國成為世界最強國奠定堅實的基礎!
加工中央一般分為立式加工中央和卧式加工中央,立式加工中央(三軸)最有效的加工面僅為工件的頂面,卧式加工中央藉助回轉工作台,也只能完成工件的四面加工。三軸機床只有直線坐標軸,而五軸數控機床結構形式多樣;統一段NC代碼可以在不同的三軸數控機床上獲得同樣的加工效果,但某一種五軸機床的NC代碼卻不能合用於所有類型的五軸機床。西方發達國家長期對我國實行禁運。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家出產設備自動化水平的標志。這種設計還有一大長處:我們在使用球面銑刀加工曲面時,當刀具中央線垂直於加工面時,因為球面銑刀的頂點線速度為零,頂點切出的工件表面質量會很差,採用主軸回轉的設計,玻璃鋼修邊五軸加工中心令主軸相對工件轉過一個角度,使球面銑刀避開頂點切削,保證有一定的線速度,可進步表面加工質量。數控編程除了直線運動之外,還要協調旋轉運動的相關計算,如旋轉角度行程檢修、非線性誤差校核、刀具旋轉運動計算等,處理的信息量很大,數控編程極其抽象。但到目前為止,五軸數控技術的應用仍舊局限於少數資金雄厚的部分,並且仍舊存在尚未解決的挫折。因為其特殊的地位,特別是對於航空、航天、軍事產業的重要影響,以及技術上的復雜性,西方產業發達國家一
直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證軌制,對我國實行禁運。目前高檔的加工中央正朝著五軸控制的方向發展,五軸聯動加工中央有高效率、高精度的特點,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。
我國數控技術及其設備在各產業部分中的應用整體水平仍舊偏低,與產業發達國家比擬差距很大。從而導致整個加工過程效率十分低下。因為五軸聯動數控機床系統價格十分昂貴,加之NC程序製作較難,使五軸系統難以「布衣」化應用。
發展和推廣的難點及阻力何在
顯然,人們早已熟悉到五軸數控技術的優勝性和重要性。一旦人們在設計、製造復雜曲面碰到無法解決的挫折,就會求助五軸加工技術。對於數控機床設備的主要技術要求是多軸、高速、剛性好、功率大;對坐標數的需求,以三至五軸聯動為主。
購置機床需大量投資
以前五軸機床和三軸機床之間的價格懸殊很大。
刀具半徑補償難題
在五軸聯動NC程序中,刀具長度補償功能仍舊有效,而刀具半徑補償卻失效了。早在20世紀60年代,國外航空產業出產中就開始採用五軸數控銑床。
裝備製造業是一國產業之基石,它為新技術、新產品的開發和現代產業出產提供重要的手段,是不可或缺的戰略性工業。五軸加工培訓國外數控鏜銑床、加工中央為適應多面體和曲面零件加工,均採用多軸加工技術,包括五軸聯動功能。這種設置方式的長處是主軸加工非常靈活,工作台也可以設計的非常大,客機龐大的機身、巨大的發念頭殼都可以在這類加工中央上加工。因而,研究五軸數控加工技術對國家科技氣力和綜合國力的進步有重要意義。
對這個題目的終極解決方案,有賴於引入新一代CNC控制系統,該系統能夠識別通用格局的工件模型文件(如STEP等)或CAD系統文件。特別是暗鬥時期,對中國、前蘇聯等社會主義陣營實行關閉禁運。
五軸聯動數控是數控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術,它集計算機控制、高機能伺服驅動和精密加工技術於一體,應用於復雜曲面的高效、精密、自動化加工。對於樞紐零件外形復雜的行業,如航空、電力、船舶、模具製造業等,其出產部分對多軸機床要求比例較大,新增五軸數控機床大約占數控機床總數的70%~80%。為了達到回轉的高精度,高檔的回轉軸還配置了圓光柵尺反饋,分度精度都在幾秒以內,當然這類主軸的回轉結構比較復雜,製造本錢也較高。長期以來,以美國為首的西方產業發達國家,
汽車輪胎模具五軸加工中心一直把五軸聯動數控機床系統作為重要的戰略物資,實行出口許可證軌制。如配置上五軸聯動的高檔數控系統,還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工,更能夠相宜象汽車零部件、飛機結構件等現代模具的加工。
五軸數控編程抽象、操縱難題
這是每一個傳統數控編程職員都深感頭疼的題目。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎,這是工作台回轉式加工中央難以做到的。同時,五軸機床的價格也僅僅比三軸機床的價格高出30%~50%。
A軸和C軸最小分度值一般為0.001度,這樣又可以把工件細分成任意角度,加工出傾斜面、傾斜孔等。由此可見,五軸聯動數控機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業,有著舉足輕重的影響力
五軸加工中心價格。主軸前端是一個回轉頭,能自行環繞Z軸360度,成為C軸,回轉頭上還有帶可環繞X軸旋轉的A軸,一般可達±90度以上,實現上述同樣的功能。這種設置方式的長處是主軸的結構比較簡朴,主軸剛性非常好,製造本錢比較低。
10. 五軸加工中心中的五軸是哪五軸
簡單的說,我來說吧。
我可不會去復制個什麼玩意給你看
三軸的你用好幾年了,你知道有xyz三個直線軸,是吧?
這其中兩個軸聯動可以走個斜桐帆線,是吧?
三個軸一起東,不光局梁雹走個斜線,還能畫個圓,走個螺旋線什麼的,對吧?
五軸加工中心,其實是在這xyz三個軸的基礎上,引進了另外兩個軸(ac軸),也有人說(bc軸)的,其實都一樣,我來說一下原因:
繞這個xyz三個軸旋轉的軸,就是對應的abc三個旋轉軸。
但是由於有了c(有的時候是轉台,有的時候是內置在機床滑枕裡面的c軸),就是說繞著z
軸轉的這個軸,ab兩個軸實際上可以說是一樣的,你想想吧。
所以五軸機床引進了ac軸(或者bc),讓這個兩個旋轉軸也參與聯動,於是空間的曲面加工就成為可行的了。加工脫離了三軸的平面上的操作,進入到新的紀元。
五軸聯動用來加工相貫線,葉片,復雜曲面等等,在實際應用中非常有價值。
五軸的機床數控系統首先要求開放了五軸的功能,四門子840d
sl目前是用的比較多的,其他還有,用的少一點。
你想學五軸加工,首先要有空間的概念,其次要會三維制圖,然後才可能會編程。
操作是很簡單的,和三軸的區別不大渣肆,但是編程就很困難了,需要大量的學習和試驗。
能編五軸機床程序的人,不叫操作工了,叫技術人員。月薪8000~15000左右。
加油~!