河南五軸機(jī)床工作原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-23

五軸加工機(jī)床是一種用于機(jī)械工程領(lǐng)域的電子測量儀器,于2006年12月01日啟用。五軸加工(5 Axis Machining),顧名思義,數(shù)控機(jī)床加工的一種模式。采用X、Y、Z、A、B、C中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),五軸加工所采用的機(jī)床通常稱為五軸機(jī)床或五軸加工中心??墒悄阏娴牧私馕遢S加工嗎?五軸技術(shù)的發(fā)展,幾十年來,人們普遍認(rèn)為五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、平滑、復(fù)雜曲面的獨(dú)一手段。一旦人們?cè)谠O(shè)計(jì)、制造復(fù)雜曲面遇到無法解決的難題,就會(huì)求助五軸加工技術(shù)。但是。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度較大、應(yīng)用范圍較廣的技術(shù),它集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體,應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工。數(shù)控機(jī)床四軸還可以與其他設(shè)備配合使用,形成生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),提高企業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)能。河南五軸機(jī)床工作原理

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什么是四軸加工?4軸加工通常稱為4軸CNC加工,是一種利用配備附加旋轉(zhuǎn)軸的CNC機(jī)床的多軸加工工藝。該過程涉及一臺(tái)同時(shí)在四個(gè)不同軸上移動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。它通常涉及X、Y、Z(三個(gè)線性軸)和一個(gè)附加軸A軸,A軸是繞X軸的旋轉(zhuǎn)軸。這種獨(dú)特的特性允許加工復(fù)雜的零件并以奇怪的角度進(jìn)行銑削,這是3軸加工不可能實(shí)現(xiàn)的。CNC表示計(jì)算機(jī)數(shù)控。X、Y、Z軸是指三個(gè)相互垂直的方向。A軸提供繞X軸旋轉(zhuǎn)工件的能力。四軸數(shù)控加工流程,了解4軸CNC加工的流程需要重點(diǎn)關(guān)注CNC機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和功能。這些機(jī)器無縫工作,沿X、Y和Z軸移動(dòng)切削刀具,同時(shí)沿A軸旋轉(zhuǎn)工件。這個(gè)額外的軸允許機(jī)器從不同角度對(duì)工件進(jìn)行操作,并有助于精確地制造復(fù)雜的零件。河北三菱系統(tǒng)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床五軸按旋轉(zhuǎn)主軸和直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系來判定。

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下文我們將以雙轉(zhuǎn)臺(tái)檔次高五軸數(shù)控系統(tǒng)為例,詳細(xì)介紹一下RTCP功能。在五軸機(jī)床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)中第四軸的轉(zhuǎn)動(dòng)影響到第五軸的姿態(tài),第五軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無法影響第四軸的姿態(tài)。第五軸為在第四軸上的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)。好了,看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示,機(jī)床第4軸為A軸,第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉(zhuǎn)臺(tái)上。當(dāng)?shù)?軸A軸旋轉(zhuǎn)時(shí),因?yàn)镃軸安裝在A軸上,所以C軸姿態(tài)也會(huì)受到影響。同理,對(duì)于我們放在轉(zhuǎn)臺(tái)上面的工件,如果我們對(duì)刀具中心切削編程的話,轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)的變化勢必會(huì)導(dǎo)致直線軸X、Y、Z坐標(biāo)的變化,產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的位移。而為了消除這一段位移,勢必機(jī)床要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償,RTCP就是為了消除這個(gè)補(bǔ)償而產(chǎn)生的功能。

由于五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可在加工中省去許多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床在加工中能增加刀具的有效切削刃長度,減小切削力,提高刀具使用壽命,降低成本。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好的保證模具的加工質(zhì)量,使模具加工變得更加容易,并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中,一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展,立式加工中心本身的一些弱點(diǎn)表現(xiàn)得越來越明顯。現(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工,球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯,但是如果用立式加工中心的話,其底面的線速度為零,這樣底面的光潔度就很差,如果使用四、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工技術(shù)加工模具,可以克服上述不足。通過對(duì)第四軸的控制和利用,能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的加工功能和完成更高精度的工作。

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五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性要求伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有很好的動(dòng)態(tài)特性和較大的調(diào)速范圍。五軸數(shù)控的NC程序校驗(yàn)尤為重要,要提高機(jī)械加工效率,迫切要求淘汰傳統(tǒng)的“試切法”校驗(yàn)方式 。在五軸數(shù)控加工當(dāng)中,NC 程序的校驗(yàn)工作也變得十分重要, 因?yàn)橥ǔ2捎梦遢S數(shù)控機(jī)床加工的工件價(jià)格十分昂貴,而且碰撞是五軸數(shù)控加工中的常見問題:刀具切入工件;刀具以極高的速度碰撞到工件;刀具和機(jī)床、夾具及其他加工范圍內(nèi)的設(shè)備相碰撞;機(jī)床上的移動(dòng)件和固定件或工件相碰撞。五軸數(shù)控中,碰撞很難預(yù)測,校驗(yàn)程序必須對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)及控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析。四軸轉(zhuǎn)臺(tái)適用于一些簡單的加工任務(wù),而五軸轉(zhuǎn)臺(tái)適用于復(fù)雜的立體加工和高精度加工任務(wù)。河北三菱系統(tǒng)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床

4軸加工通常稱為4軸CNC加工,是一種利用配備附加旋轉(zhuǎn)軸的CNC機(jī)床的多軸加工工藝。河南五軸機(jī)床工作原理

什么是三軸CNC加工?CNC加工幾乎總是依賴笛卡爾坐標(biāo)系來定義其定位和運(yùn)動(dòng)。這意味著x軸、y軸和z軸。市場上較基本的銑削設(shè)備能夠沿這些軸進(jìn)行3軸加工。這意味著只在3個(gè)方向上進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)或滑動(dòng):從一側(cè)到另一側(cè)、從前到后以及向上或向下。我們將這些方向分別定義為x軸、y軸和z軸。雖然3軸CNC機(jī)床可以同時(shí)結(jié)合沿不同軸的運(yùn)動(dòng)來創(chuàng)建彎曲形狀,但它們的功能有些有限。具有多個(gè)側(cè)面特征的零件需要在操作之間手動(dòng)重新定位和重新對(duì)齊,這會(huì)減慢速度。通過使用單獨(dú)設(shè)計(jì)的夾具,可以簡化并加快工件的重新定位,這對(duì)于傾斜凹槽等特征也可能是必不可少的。在3軸銑床上甚至不可能實(shí)現(xiàn)包含單個(gè)xy平面外部曲率的更復(fù)雜的功能。例如,螺旋槽或凸輪軸的凸角。這意味著3軸數(shù)控銑床較適合用于鉆孔或銑槽等簡單操作。河南五軸機(jī)床工作原理