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你真的了解五轴联动加工吗?看完你会恍然大悟!

2019-03-22 次浏览

Z近十年由于国家对机械加作业业的大力拔擢和制作作业的带动,数控机床工业得到了快速翻开。大型、高速、高精现已数控机床领域的成为代名词,


五轴加工(5 Axis Machining),顾名思义,数控机床加工的一种形式。新葡的京集团350vip8888选用X、Y、Z、A、B、C中恣意5个坐标的线性插补运动,五轴加工所选用的机床一般称为五轴机床或五轴加工中心。可是你真的了解五轴加工吗?



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五轴技术的展开


几十年来, 人们普遍认为五轴数控加工技术是加工接连、滑润、凌乱曲面的唯一手段。一旦人们在规划、制作凌乱曲面遇到无法处理的难题, 就会求诸五轴加工技术。可是.....


五轴联动数控是数控技术中难度Z大、运用规模Z广的技术, 它集核算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体, 运用于凌乱曲面的高效、精密、主动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家出产设备主动化技术水平的标志。由于其特别的位置,特别是关于航空、航天、军事工业的重要影响, 以及技术上的凌乱性, 西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资施行出口许可证准则, 对我国施行禁运, 约束我国国防、军事工业展开。


前次金属加工小编发的关于“东芝机**件”就是根据这个封锁准则!


与三轴联动的数控加工比较, 新葡的京集团350vip8888从工艺和编程的角度来看, 对凌乱曲面选用五轴数控加工有以下长处:


(1)前进加工质量和功率


(2)扩展工艺规模


(3)满意复合化展开新方向


可是,哈哈,又可是了。。。五轴数控加工由于干与和刀具在加工空间的位姿控制,其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床凌乱得多。所以,五轴说起来简略,真实结束真的很难!别的要操作运用好真的更难!


说到五轴,真的不得不说一说真假五轴?小编前段时间发布了一个“假五轴or真五轴?与三轴有什么区别呢?”的文章,其实文章中主要叙说了真假5轴的区别主要在于是否有RTCP功用,为此,小编专门去查找了这个词!


RTCP,说明一下,Fidia的RTCP是“Rotational Tool Center Point”的缩写,字面意思是“旋转刀具中心”,业内往往会稍加转义为“盘绕刀具中心转”,也有一些人直译为“旋转刀具中心编程”,其实这只是RTCP的成果。PA的RTCP则是“Real-time Tool Center Point rotation”前几个单词的缩写。海德汉则将相似的所谓晋级技术称为TCPM,即“Tool Centre Point Management”的缩写,刀具中心点办理。还有的厂家则称相似技术为TCPC,即“Tool Center Point Control”的缩写,刀具中心点控制。


从Fidia的RTCP的字面意义看,假定以手动方法定点实行RTCP功用,刀具中心点和刀具与工件表面的实践接触点将保持不变,此刻刀具中心点落在刀具与工件表面实践接触点处的法线上,而刀柄将盘绕刀具中心点旋转,关于球头刀而言,刀具中心点就是数控代码的政策轨迹点。为了到达让刀柄在实行RTCP功用时能够单纯地盘绕政策轨迹点(即刀具中心点)旋转的目的,就有必要实时补偿由于刀柄转动所造成的刀具中心点各直线坐标的偏移,这样才干够在保持刀具中心点以及刀具和工件表面实践实践接触点不变的状况,改动刀柄与刀具和工件表面实践接触点处的法线之间的夹角,起到发挥球头刀的Z佳切削功率,并有用躲避干与等效果。因此RTCP似乎更多的是站在刀具中心点(即数控代码的政策轨迹点)上,处理旋转坐标的改动。


不具备RTCP的五轴机床和数控系统有必要依托CAM编程和后处理,事前规划好刀路,相同一个零件,机床换了,或许刀具换了,就有必要从头进行CAM编程和后处理,因此只能被称作假五轴,国内许多五轴数控机床和系统都属于这类假五轴。当然了,人家硬撑着把自己称作是五轴联动也无可厚非,但此(假)五轴并非彼(真)五轴!


小编因此也咨询了职业的专家,简而言之,真五轴即五轴五联动,假五轴有可能是五轴三联动,别的两轴只起到定位功用!


这是粗浅的说法,并不是规范的说法,一般说来,五轴机床分两种:新葡的京集团350vip8888一种是五轴联动,即五个轴都能够一同联动,别的一种是五轴定位加工,实践上是五轴三联动:即两个旋转轴旋转定位,只需3个轴能够一同联动加工,这种俗称3+2形式的五轴机床,也能够理解为假五轴。


怎样?关于真假五轴的状况您了解了吗?有新的说法,欢迎留言评论!


本次关于RTCP功用也没有进行翔实的描绘,假设你对这方面感兴趣,小编决议下次多搜集一些这方面的资料,给您回答!需求的话欢迎留言!


展开五轴数控技术的难点及阻力


大家早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到现在为止, 五轴数控技术的运用仍然局限于少数资金雄厚的部门, 并且仍然存在尚未处理的难题。


下面小编搜集了一些难点和阻力,看是否跟您的状况对应?


1.五轴数控编程抽象、操作困难


这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只需直线坐标轴, 而五轴数控机床结构形式多样;同一段NC 代码能够在不同的三轴数控机床上获得相同的加工效果, 但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外, 还要和谐旋转运动的相关核算, 如旋转角度行程查验、非线性过失校核、刀具旋转运动核算等, 处理的信息量很大, 数控编程极其抽象。


五轴数控加工的操作和编程技术密切相关, 假设用户为机床增添了特别功用, 则编程和操作会更凌乱。只需反复实践, 编程及操作人员才干掌握必备的常识和技术。经验丰富的编程、操作人员的缺少, 是五轴数控技术广泛的一大阻力。


国内许多厂家从国外购买了五轴数控机床, 由于技术培训和效劳不到位, 五轴数控机床固有功用很难结束, 机床运用率很低, 许多场合还不如选用三轴机床。


2.对NC 插补控制器、伺服驱动系统要求十分严格


五轴机床的运动是五个坐标轴运动的合成。旋转坐标的参与, 不光加剧了插补运算的担负, 并且旋转坐标的微小过失就会大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的运算精度。


五轴机床的运动特性要求伺服驱动系统有很好的动态特性和较大的调速规模。


3.五轴数控的NC 程序校验尤为重要


要前进机械加工功率,迫切要求淘汰传统的“试切法”校验方法 。在五轴数控加工当中,NC 程序的校验作业也变得十分重要, 由于一般选用五轴数控机床加工的工件价格十分昂贵, 并且磕碰是五轴数控加工中的常见问题:刀具切入工件;刀具以极高的速度磕碰到工件;刀具和机床、夹具及其他加工规模内的设备相磕碰;机床上的移动件和固定件或工件相磕碰。五轴数控中,磕碰很难猜测,校验程序有必要对机床运动学及控制系统进行归纳剖析。


假设CAM 系统检测到过错, 能够马上对刀具轨迹进行处理;但假设在加工进程中发现NC 程序过错,不能像在三轴数控中那样直接对刀具轨迹进行批改。在


三轴机床上, 机床操编辑能够直接对刀具半径等参数进行批改。而在五轴加工中, 状况就不那么简略了,由于刀具标准和方位的改动对后续旋转运动轨迹有直接影响。


4.刀具半径补偿


在五轴联动NC 程序中, 刀具长度补偿功用仍然有用, 而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时, 需求对不同直径的刀具编制不同的程序。现在盛行的CNC 系统均无法结束刀具半径补偿,由于ISO文件中没有供应满意的数据对刀具方位进行从头核算。用户在进行数控加工时需求频频换刀或调整刀具的切当标准, 按照正常的处理程序, 刀具轨迹应送回CAM 系统从头进行核算。从而导致整个加工进程功率十分低下。


针对这个问题, 挪威研究人员正在开发一种临时处理计划, 叫做LCOPS(Low Cost Optimized ProductionStrategy , 低耗Z优出产策略)。刀具轨迹批改所需数据由CNC 运用程序输送到CAM 系统, 并将核算所得刀具轨迹直接送往控制器。LCOPS 需求第三方供应CAM App, 能够直接连接到CNC 机床, 其间传送的是CAM 系统文件而不是ISO 代码。对这个问题的毕竟处理计划, 有赖于引入新一代CNC 控制系统, 该系统能够识别通用格局的工件模型文件(如STEP 等)或CAD 系统文件。


5.后置处理器


五轴机床和三轴机床不同之处在于它还有两个旋转坐标, 刀具方位从工件坐标系向机床坐标系转化, 中心要通过几次坐标变换。运用市场上盛行的后置处理器生成器, 只需输入机床的基本参数, 就能够发生三轴数控机床的后置处理器。而针对五轴数控机床, 现在只需一些通过改良的后置处理器。五轴数控机床的后置处理器还有待进一步开发。


三轴联动时, 刀具的轨迹中不用考虑工件原点在机床作业台的方位, 后置处理器能够主动处理工件坐标系和机床坐标系的联系。关于五轴联动, 例如在XYZBC 五轴联动的**铣床上加工时, 工件在C 转台**置标准以及B 、C 转台相互之间的方位标准, 发生刀具轨迹时都有必要加以考虑。工人一般在装夹工件时要消耗大量时间来处理这些方位联系。假设后置处理器能处理这些数据, 工件的装置和刀具轨迹的处理都会**简化:只需将工件装夹在作业台上, 测量工件坐标系的方位和方向, 将这些数据输入到后置处理器, 对刀具轨迹进行后置处理即可得到恰当的NC 程序。


6.非线性过失和独特性问题


由于旋转坐标的引入, 五轴数控机床的运动学比三轴机床要凌乱得多。和旋转有关的第一个问题是非线性过失。非线性过失应归属于编程过失, 能够通过缩小步距加以控制。在前置核算阶段, 编程者无法得知非线性过失的巨细, 只需通过后置处理器生成机床程序后, 非线性过失才有可能核算出来。刀具轨迹线性化能够处理这个问题。有些控制系统能够在加工的一同对刀具轨迹进行线性化处理, 但一般是在后置处理器中进行线性化处理。


旋转轴引起的另一个问题是独特性。假设独特色处在旋转轴的极限方位处, 则在独特色邻近若有很小振动都会导致旋转轴的180°翻转, 这种状况恰当危险。


7.对CAD/ CAM系统的要求


对五面体加工的操作, 用户有必要借助于老练的CAD/CAM 系统, 并且有必要要有经验丰富的编程人员来对CAD/CAM 系统进行操作。


8.购置机床的大量出资


以前五轴机床和三轴机床之间的价格悬殊很大。现在, 三轴机床附加一个旋转轴基本上就是普通三轴机床的价格, 这种机床能够结束多轴机床的功用。一同, 五轴机床的价格也只是比三轴机床的价格高出30 %~ 50 %。


除了机床自身的出资之外, 还有必要对CAD/CAM系统App和后置处理器进行晋级, 使之适应五轴加工的要求;有必要对校验程序进行晋级, 使之能够对整个机床进行仿真处理。






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