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想要真實(shí)的了解五軸加工中心,首先咱們要做的是要讀懂什么是五軸機(jī)床。五軸機(jī)床(5 Axis Machining),望文生義,是指在X、Y、Z,三根常見的直線軸上加上兩根旋轉(zhuǎn)軸。A、B、C三軸中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸具有不同的運(yùn)動(dòng)方法,以滿意各類產(chǎn)品的技能需求。而在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上,機(jī)床制造商一直持之以恒地致力于開發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式,以滿意各種要求。綜合現(xiàn)在市場(chǎng)上各類五軸機(jī)床,雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)方法多種多樣,可是首要有以下幾種方法:
兩個(gè)坐標(biāo)軸在刀具頂端,
兩個(gè)滾動(dòng)坐標(biāo)直接操控空間的旋轉(zhuǎn)(雙轉(zhuǎn)臺(tái)方法)
可是旋轉(zhuǎn)軸不與直線軸筆直(俯垂型作業(yè)臺(tái)式)
兩個(gè)滾動(dòng)坐標(biāo)一個(gè)作用在刀具上,
看過這些結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)床,我信任咱們應(yīng)該明白了五軸機(jī)床什么在運(yùn)動(dòng),怎樣運(yùn)動(dòng)。可是,這么多樣化的機(jī)床結(jié)構(gòu),在加工時(shí)究竟能展現(xiàn)出哪些特色呢?與傳統(tǒng)的三軸機(jī)床比較,又有哪些優(yōu)勢(shì)呢?接下來就讓咱們來看看五軸機(jī)床有哪些發(fā)光點(diǎn)。
1. 堅(jiān)持刀具最佳切削狀況,改善切削條件
如上圖,在左圖中三軸切削方法,當(dāng)切削刀具向頂端或工件邊緣移動(dòng)時(shí),切削狀況逐步變差。而要在此處也堅(jiān)持最佳切削狀況,就需求旋轉(zhuǎn)作業(yè)臺(tái)。而假如咱們要完好加工一個(gè)不規(guī)則平面,就必須將作業(yè)臺(tái)以不同方向旋轉(zhuǎn)屢次。能夠看見,五軸機(jī)床還能夠防止球頭銑刀中心點(diǎn)線速度為0的情況,獲得更好的外表質(zhì)量。
3. 削減裝夾次數(shù),一次裝夾完結(jié)五面加工
4. 進(jìn)步加工質(zhì)量和功率
五軸數(shù)控機(jī)床的完好加工大大縮短了出產(chǎn)進(jìn)程鏈,能夠使出產(chǎn)管理和計(jì)劃調(diào)度簡(jiǎn)化。工件越雜亂,它相對(duì)傳統(tǒng)工序分散的出產(chǎn)辦法的優(yōu)勢(shì)就越顯著。
關(guān)于航空航天、轎車等范疇的企業(yè),有的新產(chǎn)品零件及成型模具形狀很雜亂,精度要求也很高,因而具備高柔性、高精度、高集成性和完好加工能力的五軸數(shù)控加工中心能夠很好地解決新產(chǎn)品研制進(jìn)程中雜亂零件加工的精度和周期問題,大大縮短研制周期和進(jìn)步新產(chǎn)品的成功率。
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下文咱們將以雙轉(zhuǎn)臺(tái)高級(jí)五軸數(shù)控體系為例,具體介紹一下RTCP功用。
那么機(jī)床怎樣對(duì)這段偏移進(jìn)行補(bǔ)償呢?接下來咱們就來剖析一下這段偏移是怎樣發(fā)生的。
數(shù)控體系為了實(shí)現(xiàn)五軸操控,需求知道第5軸操控點(diǎn)與第四軸操控點(diǎn)之間的聯(lián)系。即初始狀況(機(jī)床A、C軸0方位),第四軸操控點(diǎn)為原點(diǎn)的第四軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,第五軸操控點(diǎn)的方位向量[U,V,W]。一起還需求知道A、C軸軸線之間的距離。關(guān)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床,舉例如下圖所示。
講到這里,大家能夠看出,關(guān)于有RTCP功用的機(jī)床,操控體系為堅(jiān)持刀具中心一直在被編程的方位上。在這種情況下,編程是獨(dú)立的,是與機(jī)床運(yùn)動(dòng)無關(guān)的編程。當(dāng)您在機(jī)床上編程時(shí),不用憂慮機(jī)床運(yùn)動(dòng)和刀具長(zhǎng)度,您所需求考慮的僅僅刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。余下的作業(yè)操控體系將為您完結(jié)。舉個(gè)例子:
如上圖,不帶RTCP功用關(guān)的情況下,操控體系不考慮刀具長(zhǎng)度。刀具圍繞軸的中心旋轉(zhuǎn)。刀尖將移出其所在方位,并不再固定。
如上圖,帶RTCP功用開的情況下,操控體系只改動(dòng)刀具方向,刀尖方位仍堅(jiān)持不變。X,Y,Z軸上必要的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)已被主動(dòng)計(jì)算進(jìn)去。
假五軸的差異首要在于其沒有真五軸RTCP算法,也便是說假五軸編程需求考慮主軸的擺長(zhǎng)及旋轉(zhuǎn)作業(yè)臺(tái)的方位。這就意味著用假五軸數(shù)控體系和機(jī)床編程時(shí),必須依托CAM編程和后處理技能,事先規(guī)劃好刀路。
假五軸是依托后處理技能,將機(jī)床第四軸和第五軸中心方位聯(lián)系標(biāo)明,來補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)軸對(duì)直線軸坐標(biāo)的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不只僅是編程趨近點(diǎn),更是包含了X、Y、Z軸上必要的補(bǔ)償。這樣處理的成果不只會(huì)導(dǎo)致加工精度不足,功率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力本錢也很高。一起由于每臺(tái)機(jī)床的反轉(zhuǎn)參數(shù)不同,都要有對(duì)應(yīng)的后處理文件,關(guān)于出產(chǎn)也會(huì)形成極大的不方便。再者假五軸其生成程序無法改動(dòng),實(shí)現(xiàn)手工五軸編程基本沒有可能。一起由于沒有RTCP功用,其衍生的眾多五軸高級(jí)功用都無法運(yùn)用,比如五軸刀補(bǔ)功用等。其實(shí)關(guān)于五軸機(jī)床來說,它僅僅咱們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)加工成果的東西,并無真假之分。重要的是咱們的工藝決議了選用什么方法加工,相對(duì)而言,真五軸機(jī)床性價(jià)比更高。