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          維修電主軸

          你真的了解五軸聯動加工嗎?看完你會恍然大悟!

          2022-12-01 次瀏覽

          最近十年由于國家對機械加作業業的大力拔擢和制作作業的帶動,數控機床工業得到了快速翻開。大型、高速、高精現已數控機床領域的成為代名詞,


          五軸加工(5 Axis Machining),顧名思義,數控機床加工的一種形式。電主軸維修選用X、Y、Z、A、B、C中恣意5個坐標的線性插補運動,五軸加工所選用的機床一般稱為五軸機床或五軸加工中心??墒悄阏娴牧私馕遢S加工嗎?



          五軸加工

          五軸技術的展開


          幾十年來, 人們普遍認為五軸數控加工技術是加工接連、滑潤、凌亂曲面的唯一手段。一旦人們在規劃、制作凌亂曲面遇到無法處理的難題, 就會求諸五軸加工技術??墒?....


          五軸聯動數控是數控技術中難度最大、運用規模最廣的技術, 它集核算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體, 運用于凌亂曲面的高效、精密、主動化加工。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家出產設備主動化技術水平的標志。由于其特別的位置,特別是關于航空、航天、軍事工業的重要影響, 以及技術上的凌亂性, 西方工業發達國家一直把五軸數控系統作為戰略物資施行出口許可證準則, 對我國施行禁運, 約束我國國防、軍事工業展開。


          前次金屬加工小編發的關于“東芝機**件”就是根據這個封鎖準則!


          與三軸聯動的數控加工比較, 主軸維修從工藝和編程的角度來看, 對凌亂曲面選用五軸數控加工有以下長處:


          (1)前進加工質量和功率


          (2)擴展工藝規模


          (3)滿意復合化展開新方向


          可是,哈哈,又可是了。。。五軸數控加工由于干與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凌亂得多。所以,五軸說起來簡略,真實結束真的很難!別的要操作運用好真的更難!


          說到五軸,真的不得不說一說真假五軸?小編前段時間發布了一個“假五軸or真五軸?與三軸有什么區別呢?”的文章,其實文章中主要敘說了真假5軸的區別主要在于是否有RTCP功用,為此,小編專門去查找了這個詞!


          RTCP,解釋一下,Fidia的RTCP是“Rotational Tool Center Point”的縮寫,字面意思是“旋轉刀具中心”,業內往往會稍加轉義為“盤繞刀具中心轉”,也有一些人直譯為“旋轉刀具中心編程”,其實這只是RTCP的成果。PA的RTCP則是“Real-time Tool Center Point rotation”前幾個單詞的縮寫。海德漢則將相似的所謂晉級技術稱為TCPM,即“Tool Centre Point Management”的縮寫,刀具中心點辦理。還有的廠家則稱相似技術為TCPC,即“Tool Center Point Control”的縮寫,刀具中心點控制。


          從Fidia的RTCP的字面意義看,假定以手動方法定點實行RTCP功用,刀具中心點和刀具與工件表面的實踐接觸點將保持不變,此刻刀具中心點落在刀具與工件表面實踐接觸點處的法線上,而刀柄將盤繞刀具中心點旋轉,關于球頭刀而言,刀具中心點就是數控代碼的政策軌跡點。為了到達讓刀柄在實行RTCP功用時能夠單純地盤繞政策軌跡點(即刀具中心點)旋轉的目的,就有必要實時補償由于刀柄轉動所造成的刀具中心點各直線坐標的偏移,這樣才干夠在保持刀具中心點以及刀具和工件表面實踐實踐接觸點不變的狀況,改動刀柄與刀具和工件表面實踐接觸點處的法線之間的夾角,起到發揮球頭刀的最佳切削功率,并有用躲避干與等效果。因此RTCP似乎更多的是站在刀具中心點(即數控代碼的政策軌跡點)上,處理旋轉坐標的改動。


          不具備RTCP的五軸機床和數控系統有必要依托CAM編程和后處理,事前規劃好刀路,相同一個零件,機床換了,或許刀具換了,就有必要從頭進行CAM編程和后處理,因此只能被稱作假五軸,國內許多五軸數控機床和系統都屬于這類假五軸。當然了,人家硬撐著把自己稱作是五軸聯動也無可厚非,但此(假)五軸并非彼(真)五軸!


          小編因此也咨詢了職業的專家,簡而言之,真五軸即五軸五聯動,假五軸有可能是五軸三聯動,別的兩軸只起到定位功用!


          這是粗淺的說法,并不是規范的說法,一般說來,五軸機床分兩種:維修電主軸一種是五軸聯動,即五個軸都能夠一同聯動,別的一種是五軸定位加工,實踐上是五軸三聯動:即兩個旋轉軸旋轉定位,只需3個軸能夠一同聯動加工,這種俗稱3+2形式的五軸機床,也能夠理解為假五軸。


          怎樣?關于真假五軸的狀況您了解了嗎?有新的說法,歡迎留言評論!


          本次關于RTCP功用也沒有進行翔實的描繪,假設你對這方面感興趣,小編決議下次多搜集一些這方面的資料,給您回答!需求的話歡迎留言!


          展開五軸數控技術的難點及阻力


          我們早已認識到五軸數控技術的優越性和重要性。但到現在為止, 五軸數控技術的運用仍然局限于少數資金雄厚的部門, 并且仍然存在尚未處理的難題。


          下面小編搜集了一些難點和阻力,看是否跟您的狀況對應?


          1.五軸數控編程抽象、操作困難


          這是每一個傳統數控編程人員都深感頭疼的問題。三軸機床只需直線坐標軸, 而五軸數控機床結構形式多樣;同一段NC 代碼能夠在不同的三軸數控機床上獲得相同的加工效果, 但某一種五軸機床的NC代碼卻不能適用于所有類型的五軸機床。數控編程除了直線運動之外, 還要和諧旋轉運動的相關核算, 如旋轉角度行程查驗、非線性過失校核、刀具旋轉運動核算等, 處理的信息量很大, 數控編程極其抽象。


          五軸數控加工的操作和編程技術密切相關, 假設用戶為機床增添了特別功用, 則編程和操作會更凌亂。只需反復實踐, 編程及操作人員才干掌握必備的知識和技術。經驗豐富的編程、操作人員的缺少, 是五軸數控技術廣泛的一大阻力。


          國內許多廠家從國外購買了五軸數控機床, 由于技術培訓和效勞不到位, 五軸數控機床固有功用很難結束, 機床運用率很低, 許多場合還不如選用三軸機床。


          2.對NC 插補控制器、伺服驅動系統要求十分嚴格


          五軸機床的運動是五個坐標軸運動的合成。旋轉坐標的參與, 不光加劇了插補運算的擔負, 并且旋轉坐標的微小過失就會大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的運算精度。


          五軸機床的運動特性要求伺服驅動系統有很好的動態特性和較大的調速規模。


          3.五軸數控的NC 程序校驗尤為重要


          要前進機械加工功率,迫切要求淘汰傳統的“試切法”校驗方法 。在五軸數控加工當中,NC 程序的校驗作業也變得十分重要, 由于一般選用五軸數控機床加工的工件價格十分昂貴, 并且磕碰是五軸數控加工中的常見問題:刀具切入工件;刀具以極高的速度磕碰到工件;刀具和機床、夾具及其他加工規模內的設備相磕碰;機床上的移動件和固定件或工件相磕碰。五軸數控中,磕碰很難猜測,校驗程序有必要對機床運動學及控制系統進行歸納剖析。


          假設CAM 系統檢測到過錯, 能夠立即對刀具軌跡進行處理;但假設在加工進程中發現NC 程序過錯,不能像在三軸數控中那樣直接對刀具軌跡進行批改。在


          三軸機床上, 機床操作者能夠直接對刀具半徑等參數進行批改。而在五軸加工中, 狀況就不那么簡略了,由于刀具標準和方位的改動對后續旋轉運動軌跡有直接影響。


          4.刀具半徑補償


          在五軸聯動NC 程序中, 刀具長度補償功用仍然有用, 而刀具半徑補償卻失效了。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時, 需求對不同直徑的刀具編制不同的程序?,F在盛行的CNC 系統均無法結束刀具半徑補償,由于ISO文件中沒有供應滿意的數據對刀具方位進行從頭核算。用戶在進行數控加工時需求頻頻換刀或調整刀具的切當標準, 按照正常的處理程序, 刀具軌跡應送回CAM 系統從頭進行核算。從而導致整個加工進程功率十分低下。


          針對這個問題, 挪威研究人員正在開發一種臨時處理計劃, 叫做LCOPS(Low Cost Optimized ProductionStrategy , 低耗最優出產策略)。刀具軌跡批改所需數據由CNC 運用程序輸送到CAM 系統, 并將核算所得刀具軌跡直接送往控制器。LCOPS 需求第三方供應CAM 軟件, 能夠直接連接到CNC 機床, 其間傳送的是CAM 系統文件而不是ISO 代碼。對這個問題的畢竟處理計劃, 有賴于引入新一代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。


          5.后置處理器


          五軸機床和三軸機床不同之處在于它還有兩個旋轉坐標, 刀具方位從工件坐標系向機床坐標系轉化, 中心要通過幾次坐標變換。運用市場上盛行的后置處理器生成器, 只需輸入機床的基本參數, 就能夠發生三軸數控機床的后置處理器。而針對五軸數控機床, 現在只需一些通過改良的后置處理器。五軸數控機床的后置處理器還有待進一步開發。


          三軸聯動時, 刀具的軌跡中不用考慮工件原點在機床作業臺的方位, 后置處理器能夠主動處理工件坐標系和機床坐標系的聯系。關于五軸聯動, 例如在XYZBC 五軸聯動的**銑床上加工時, 工件在C 轉臺**置標準以及B 、C 轉臺相互之間的方位標準, 發生刀具軌跡時都有必要加以考慮。工人一般在裝夾工件時要消耗大量時間來處理這些方位聯系。假設后置處理器能處理這些數據, 工件的裝置和刀具軌跡的處理都會**簡化:只需將工件裝夾在作業臺上, 測量工件坐標系的方位和方向, 將這些數據輸入到后置處理器, 對刀具軌跡進行后置處理即可得到恰當的NC 程序。


          6.非線性過失和獨特性問題


          由于旋轉坐標的引入, 五軸數控機床的運動學比三軸機床要凌亂得多。和旋轉有關的第一個問題是非線性過失。非線性過失應歸屬于編程過失, 能夠通過縮小步距加以控制。在前置核算階段, 編程者無法得知非線性過失的巨細, 只需通過后置處理器生成機床程序后, 非線性過失才有可能核算出來。刀具軌跡線性化能夠處理這個問題。有些控制系統能夠在加工的一同對刀具軌跡進行線性化處理, 但一般是在后置處理器中進行線性化處理。


          旋轉軸引起的另一個問題是獨特性。假設獨特色處在旋轉軸的極限方位處, 則在獨特色鄰近若有很小振動都會導致旋轉軸的180°翻轉, 這種狀況恰當危險。


          7.對CAD/ CAM系統的要求


          對五面體加工的操作, 用戶有必要借助于老練的CAD/CAM 系統, 并且有必要要有經驗豐富的編程人員來對CAD/CAM 系統進行操作。


          8.購置機床的大量出資


          以前五軸機床和三軸機床之間的價格懸殊很大?,F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, 這種機床能夠結束多軸機床的功用。一同, 五軸機床的價格也只是比三軸機床的價格高出30 %~ 50 %。


          除了機床自身的出資之外, 還有必要對CAD/CAM系統軟件和后置處理器進行晉級, 使之適應五軸加工的要求;有必要對校驗程序進行晉級, 使之能夠對整個機床進行仿真處理。



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