加工中心四轴加工(1)
浅谈加工中心四轴加工技巧
表 １ 图 Ｉ所 示零件 加 工 程序
Ｃ，９０Ｇ５４ＣＫ）０Ｘ１５Ｙ０ ： Ｃ，４ａ１］Ｇ００Ｚ１００．
程序 开始部分 定位在 Ｌｋ．Ｙ￣保证孔的加工表面 Ａ轴位置 ０。
调用 刀具长度补偿
凸轮加工 ，第 三 四轴加工 中心适用 于叶片加工 。
０９８６８ＩＺＩ５Ｒ３０Ｆ６０； 钻孔，孔的安全平面在 Ｚ３０的位置，加工深度 １ ５ｍｍ
陆延 庆站 自律 Ａ机 、自律 Ｂ机 ，发 现 自律 Ａ，Ｂ机 正在 抢 主 ，判 断为 因
（４）采用基于存储共享的 自律机双机热备方式 ，对于这种方式 ，
自律 Ａ，Ｂ机抢主引起的区间信号机非正常显示，重启 自律机软件后， 采用 两 台 自律机 ，使 用共 享 的存 储设 备 （磁盘 阵 列柜 或存 储 区 域 网
科 技 创 新
２０１５年第１７期 ｆ科技创新与应用
浅 谈 加工 中心 四轴 加工 技巧
周 春 然 （江 苏省 常州技师 学院 机 电工程 系，江苏 常州 ２１３０００）
摘 要 ：在 数控 加 工 中 ，多轴加 工 中心一 直 位 于 先进 的制 造技 术 的 前 沿 ，但 社会 需求 的 不 断增 加 ，企 业 生产 的必 然 趋 势是 朝 向 先 进制造技术发展 ，多轴加工 中心必然也会成为高端企业的必要装备。同时对能熟练掌握多轴加工中心的高技能人才需求必然会 相 对 紧缺 ，文 章就 针 对 多轴 加 工 中心制 造 的运 用 进行 简单 的探 讨 ，以平行 与 ｘ轴 的 四轴加 工 中心为 例 ，做 简单 的说 明。 关 键 词 ：多轴 ；四 轴加 工 中心 ；多轴 加 工技 巧 ；多轴 操 作
准面 。在实际加工 中通过角度 的旋转可 以得 到加工平 面的相对位 置 ，并 轴加 工 中心 对其进行 加工 的话只需 要程序 进行简单 的控制 就可 以实现
四轴加工理论讲解
四轴加工理论讲解 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT四轴加工典型案例教程第1节四轴机床结构特点与工作原理1.四轴的定义:一台机床上至少有4个坐标，分别为3个直线坐标和1个旋转坐标2.四轴加工特点：(1).三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长(2).提高自由空间曲面的精度、质量和效率(3).四轴与三轴的区别;四轴区别与三轴多一个旋转轴，四轴坐标的确立及其代码的表示Z轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴X轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴，远离主轴轴线的方向为正方向3.直线坐标X轴Y轴Z轴旋转坐标A轴、B轴A轴：绕X轴旋转为A轴（G代码）B轴：绕Y轴旋转为B轴（G代码）XYZ+A、XYZ+B、两种形式四轴XYZ+A适合加工旋转类工件、车铣复合加工XYZ+B工作台相对较小、主轴刚性差、适合加工小产品四轴可以实现产品除底面外5个面都可以做加工，加工前我们必须对产品进行分析，确定四轴机床。
第2节四轴加工优点应运典型零件的工艺方案实际生产加工常发生的问题及其解决方案1.三轴加工的缺点：1.刀具长度过长，刀具成本过高2.刀具振动引发表粗糙度问题3.工序增加，多次装夹4.刀具易破损5.刀具数量增加6.易过切引起不合格工件7.重复对刀产生累积公差2.四轴优点：1.刀具得到很大改善2.加工工序缩短装夹时间3.无需夹具4.提高表面质量5.延长刀具寿命6.生产集中化7.有效提高加工效率和生产效率3.四轴加工主要应运的领域：航空、造船、医学、汽车工业、模具4.四轴应运的典型零件：凸轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工5.四轴加工工工艺及其实际生产加工常发生的问题及其解决方案：(1).四轴工件坐标系的确立、四轴G代码NC程序表示(2).各种不同机台复杂零件的装夹(3).加工辅助线、辅助面的制作(4).四轴加工刀具与工件点接触，非刀轴中心的补偿(5).加工过程中刀具碰撞问题(6).刀轨的校验及其仿真加工(7).不同四轴机器，不同刀轨和后处理第3节结合案例讲解软件的综合使用技巧和新增功能的使用麻花钻四轴加工及其多轴驱动的讲解多轴驱动的应用，四轴加工的基本流程曲面驱动四轴开粗流线加工曲线、点加工2.多轴加工的装夹及其UG5多轴驱动的讲解多轴等高加工多轴外形轮廓加工多轴顺序铣加工第4节几何体9种驱动方法的详细讲解和各参数设置曲线/点驱动方法加工3D刻字、3D流道螺旋式、边界加工曲面加工(重点)曲面必须连续曲面UV方向一致辅助面驱动流线加工（常用）刀轨、径向切削、外形轮廓加工、用户自定义第5节多轴加工18种刀轴方向的控制和复杂零件轴向的判定刀轴：远离直线、朝向直线、远离点、朝向点、相对于矢量、（前倾角、后倾角）垂直于部件、相对于部件插补矢量、插补角度至部件、插补矢量至驱动、（前倾角、后倾角）优化后驱动、垂直于驱动体、侧刃驱动体、相对于驱动体（前倾角、后倾角）前倾角：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度侧倾角：刀具加工方向两侧位置夹角的控制如果前倾角控制的是X方向，那么后倾角控制是Y方向，4轴垂直于部件、4轴垂直于驱动当切削方向发生变化后，旋转角度也相对应的发生变化旋转角度：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度，加工方向为正角，反方向为负角4轴相对于部件、4轴相对驱动双4轴在部件上、双4轴在驱动上。
四轴加工
先把待挖槽曲面定义成新的构图面，如Number 13，存储后将刀具平面也选为13，然后象作三轴加工一样作出刀具路径。所得到的刀具路径不能直接进行后置处理，因为它带双角度，不能或不一定能后置处理成适合T20 FIDIA控制器的程序格式。所以只有把该刀具路径经模拟后存成几何图素，然后在Top构图面和Top刀具面的状态下，选择该几何图素，作“Contour”加工。加工参数“计算机补偿”和“控制器补偿”均选“OFF”，“刀尖补偿”选择与上次刀具路径一致。如此得到的新刀具路径就相当于帮系统把双角度刀具路径转化成原始构图面（T面）中的刀具路径，将其进行通用后置处理后就得到T20刀头旋转固定A、B角后应走的NC程序。
T20的A、B角的是这样定义的：A角绕X轴旋转，B角绕Y轴旋转，B角是主动角，A角附加在B角上。T20的工作台不旋转，刀头可以作A、B角旋转。在MasterCAM建模时，首先要确定零件实际装夹位置（不超过A、B角定义的范围），构图面选择要与零件实际装夹面一致。
加工叉耳内外形时，实际上是T20的刀头旋转固定双角度A、B角，然后走类似三轴的刀具路径，但这种路径相对装夹面来说却是三维空间线。
MasterCAM在四轴、五轴加工中的应用技巧
一、四轴加工的应用
卫生巾切刀成型辊的数控加工主要是通过用平铣刀和锥度成型刀在XK-715M机床（带旋转轴的三坐标数控机床）上实现的。旋转轴上夹持的切刀成型辊相当于第四轴——A轴，刀具在圆柱体上走空间曲线，就得到刀刃的型面。
那么，如何建出这条卷在圆柱体上的空间曲线呢？
(4)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置处理程序后处理（Post）后得到的NC文件如图5所示。
图3
第四轴及多刀连续加工
(φ6立铣刀)
Z10; G00Z100; M05; M30;
任务2：多面体的加工
任务2：多面体的加工
（一）刀具长度补偿
长度补偿原理
a）对刀原理 b）G43 c）G44
如图a所示，设自回零位至工件表面在CRT显示器中显示的机床坐标系的坐标值Z为
“-400.0”，将此数据存储于G54中，在刀具补偿表中设置寄存器号为01的刀具补偿值为
未注尺寸公差IT9,加工面粗糙度
任务3：多孔件的加工
（一）工艺分析
之前在数控铣床加工此工件使用了三个独立的加工 程序，程序间需要停机并手动换刀，由于刀具长度 不同，故使用了三个工件坐标系（G54—G56），而 随着加工刀具的增多，工件坐标系地址就不够用了 。在加工中心加工此工件，三种刀具可用自动换刀 方式，三个程序可连续运行，刀具可在机外对刀仪 事先测量高度，并将其与基准刀具的高度差值输入 相应长度补偿地址。
任务1：特殊螺纹曲面的加工
（三）参考程序 （以件1为例） O0014； M11; G00G90G54X-11.5Y0Z50A0S1200M03; Z10; G01Z-2F100; X56A2700; Z10; G00Z50; A0; X-11.5; Z10; G01Z-2.5F100; X56A2700;
G43H3Z100
M05;
G99G81Z-25R10F120;
T2M06;
(Φ10钻头)
X0;
G00X-62Y38S600M03;
X62;
G43H2Z100;
Y-38;
Y15;
Z25;
G43H2Z100
数控加工中心四轴加工技术的应用技巧分析
数控加工中心四轴加工技术的应用技巧分析摘要：在现代航空航天领域，工业生产中数控加工中心占据的地位越来越重要。
数控加工中心的应用不但能够提升加工效率，同时还能够更好的保障所加工机械零部件的精度。
在当前数控加工中心四轴加工是最为常见的一种加工方式。
文章分析了四轴加工技术的特点，并探讨了其应用技巧，以期能够给行业工作人员提供有益参考。
关键词：数控加工中心；四轴加工；应用技巧目前，四轴加工技术被广泛应用在数控加工当中。
在使用此技术进行数控加工时，技术人员首先要做的就是借助软件获得相关代码，然后在借助相关流程完成刀路加工。
通过调查发现，UG 软件是当前市场中的常用软件，数控加工技术人员会选择利用此软件完成较为复杂的多轴加工，比如零件制造、轮胎模型、飞机发动机等等。
主要工作方向为叶片加工、叶轮加工、机匣外壳加工等等，并且应用地点多为传统固定轴加工的薄弱地点。
下面详细阐述了基于UG 的数控四轴加工工艺优化方案，以期推动数控行业获得进一步发展。
1 四轴数控加工技术简介数控加工是一个非常复杂的过程，在实际工作中，如何选择刀具与工具的位置是技术人员需要重点考虑的内容之一。
四轴加工在实际的运行过程中，是将四轴坐标轴首先进行固定，然后根据加工件的需求来进行坐标轴的运动，这样可以通过计算机编程所控制的程序，来保证每一个轴运动的进度和速度得到良好的控制，从而使加工件具备更加良好的应用效果。
除了将四轴进行固定来进行加工外，由于之前我国车床加工的过程中会出现三轴联动，也可以在此基础上增加一个轴，保证最终加工件的加工面能够有更精确的控制。
在四轴加工的实际运行过程中，主要有平面坐标轴以及旋转坐标轴，在平面坐标轴中，由于可以利用空间坐标轴来代替整个空间。
立式主轴回转机床与回转轴机床最大的不同在于它的顶部装有回转装置，可以以Z 轴为中心轴进行360°旋转。
通常情况下，技术人员将运动部分称为C轴，而且在回转装置中，A 轴可以在X 轴±90°内进行旋转。
四轴加工理论讲解
四轴加工理论讲解This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020U G8.5四轴加工典型案例教程第1节四轴机床结构特点与工作原理1.四轴的定义:一台机床上至少有4个坐标，分别为3个直线坐标和1个旋转坐标2.四轴加工特点：(1).三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长(2).提高自由空间曲面的精度、质量和效率(3).四轴与三轴的区别;四轴区别与三轴多一个旋转轴，四轴坐标的确立及其代码的表示Z轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴X轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴，远离主轴轴线的方向为正方向3.直线坐标X轴Y轴Z轴旋转坐标A轴、B轴A轴：绕X轴旋转为A轴（G代码）B轴：绕Y轴旋转为B轴（G代码）XYZ+A、XYZ+B、两种形式四轴XYZ+A适合加工旋转类工件、车铣复合加工XYZ+B工作台相对较小、主轴刚性差、适合加工小产品四轴可以实现产品除底面外5个面都可以做加工，加工前我们必须对产品进行分析，确定四轴机床。
第2节四轴加工优点应运典型零件的工艺方案实际生产加工常发生的问题及其解决方案1.三轴加工的缺点：1.刀具长度过长，刀具成本过高2.刀具振动引发表粗糙度问题3.工序增加，多次装夹4.刀具易破损5.刀具数量增加6.易过切引起不合格工件7.重复对刀产生累积公差2.四轴优点：1.刀具得到很大改善2.加工工序缩短装夹时间3.无需夹具4.提高表面质量5.延长刀具寿命6.生产集中化7.有效提高加工效率和生产效率3.四轴加工主要应运的领域：航空、造船、医学、汽车工业、模具4.四轴应运的典型零件：凸轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工5.四轴加工工工艺及其实际生产加工常发生的问题及其解决方案：(1).四轴工件坐标系的确立、四轴G代码NC程序表示(2).各种不同机台复杂零件的装夹(3).加工辅助线、辅助面的制作(4).四轴加工刀具与工件点接触，非刀轴中心的补偿(5).加工过程中刀具碰撞问题(6).刀轨的校验及其仿真加工(7).不同四轴机器，不同刀轨和后处理第3节结合案例讲解软件的综合使用技巧和UG8.5新增功能的使用麻花钻四轴加工及其UG8.5多轴驱动的讲解1.UG多轴驱动的应用，四轴加工的基本流程曲面驱动四轴开粗流线加工曲线、点加工2.多轴加工的装夹及其UG5多轴驱动的讲解多轴等高加工多轴外形轮廓加工多轴顺序铣加工第4节UG8.5几何体9种驱动方法的详细讲解和各参数设置曲线/点驱动方法加工3D刻字、3D流道螺旋式、边界加工曲面加工(重点)曲面必须连续曲面UV方向一致辅助面驱动流线加工（常用）刀轨、径向切削、外形轮廓加工、用户自定义第5节UG8.5多轴加工18种刀轴方向的控制和复杂零件轴向的判定刀轴：远离直线、朝向直线、远离点、朝向点、相对于矢量、（前倾角、后倾角）垂直于部件、相对于部件插补矢量、插补角度至部件、插补矢量至驱动、（前倾角、后倾角）优化后驱动、垂直于驱动体、侧刃驱动体、相对于驱动体（前倾角、后倾角）前倾角：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度侧倾角：刀具加工方向两侧位置夹角的控制如果前倾角控制的是X方向，那么后倾角控制是Y方向，4轴垂直于部件、4轴垂直于驱动当切削方向发生变化后，旋转角度也相对应的发生变化旋转角度：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度，加工方向为正角，反方向为负角4轴相对于部件、4轴相对驱动双4轴在部件上、双4轴在驱动上。
四轴加工应用技巧
四轴 加工 应 用技 巧
孔 德 铿 （ 广 东省 国防科技 高级技 工 学校 ，广 东广 州 ５ １ ０ ５ １ ５ ）
摘要 ：在四轴加工中心上加工外圆 ，难以保证圆度 、直线度 以及光洁度 ，而加工多边 形棱角 问的 Ｒ圆角 ，也难 以达 到 理想效果。结合 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ软件对此进行 了探讨 ，通过加工 实例 介绍外圆和多边形棱角之间的 Ｒ圆角加 工方 法。
面的交 点来 进行各 节点位 置 计算 。因此 ，刀具 底 部 切 削刃与工 件 被 加 工 部 位 形 成 线 接 触 （ 如 图 ２所 示） ，在线 接触情 况下 的加 工 效 率 比在 点接 触 情 况 下 的高 。
具
三 爪
棒
刀
（ ａ ｌ ｅ维 模 型
（ ｂ ） 简化 图
２ ０ １ ５年 ２月
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ Ｔ Ｏ０Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｉ ＣＳ
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ５
Ｖｏ １ ． ４３ Ｎｏ ． ４
第４ ３卷 第 ４期
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ ～ ３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ １ ４
ＫＯＮＧ Ｄｅ ｋ ｅ ｎ ｇ
（ Ｇ ｕ ｏ ｆ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｉ ａ ｎ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ５ １ ０ ５ １ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
四轴加工中心机的加工方法与方案的选择
四轴加工中心机加工方法是怎么样选择的呢？
众所周知的是，四轴加工中心机方法的选择就是为了保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
在同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。这个是必须的考虑的。常用加工方法，一般是：经济加工+精度+表面粗糙度。
四轴加工中心机的方案选择
零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。如果是单单选择相应的最终加工方法是不够的，重要的是从毛坯到最终成形的加工方案。
确定加工方案初时，根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
四轴加工中心机的加工方法与方案的选择，就是这样子来选择的了。厂家提醒，在选择之初要依据实际的情况而定。
加工中心安装第四轴方法
加工中心安装第四轴方法加工中心是一种基于数控技术的机床，能够在一个工作台上完成多种加工操作，是生产制造中非常常见的设备之一、为了提高加工中心的加工效率和加工范围，很多厂家会选择安装第四轴。
下面我们将介绍一种常见的加工中心安装第四轴的方法。
首先，我们需要明确什么是第四轴。
加工中心通常具有三轴运动（X 轴、Y轴、Z轴），即机械手坐标系下的三个坐标轴。
而第四轴实际上是在Z轴的上方增加一个旋转轴，使得加工中心既可以进行平移运动，也可以进行旋转运动。
这样一来，加工中心就可以实现更复杂的零件加工。
安装第四轴的第一步是选择合适的旋转台。
旋转台的尺寸和承载能力要与加工中心相匹配，以确保工件的平稳旋转和加工质量。
常见的旋转台有气动式旋转台和电动式旋转台两种，根据实际需求选择合适的类型。
气动式旋转台通常用于重载工件的加工，而电动式旋转台则更适用于精密零件加工。
安装第四轴的第二步是调整和固定旋转台。
首先，将旋转台安装在加工中心的工作台上，并使用螺丝将其固定。
然后，通过调整螺丝和限位块，使得旋转轴与Z轴垂直，并保持旋转轴的水平度。
此外，还需要根据实际加工需求，调整旋转台的零点位置和工作范围。
安装第四轴的第三步是连接旋转台和加工中心控制系统。
通常情况下，加工中心的数控系统会具有相应的接口，用于连接旋转台和控制旋转轴。
接口可以是串口、以太网或其他通信方式，根据实际情况进行选择。
连接完成后，需要进行相应的软件设置，以确保加工中心能够正确地控制旋转台的运动。
安装第四轴的最后一步是测试和调试。
在正式进行加工操作之前，需要进行一系列的测试和调试工作，以确保第四轴的正常运行。
首先，检查旋转轴是否能够正常转动，并观察工件在旋转台上的运动情况。
然后，通过在控制系统中输入相应的指令，测试加工中心是否能够准确控制旋转轴的运动。
如果发现问题，需要及时进行调整和修复，直到达到设计要求。
综上所述，加工中心安装第四轴的方法包括选择合适的旋转台、调整和固定旋转台、连接控制系统和测试调试等步骤。
加工中心四轴加工中
加工中心四轴加工中，对刀时将XYZ的实际坐标输入到指定坐标系后此时第四轴的角度值也得输入到指定坐标系？( ⊙o ⊙)是的，分两种情况：1、你的加工中心为立式，4轴为附加型（可以拆装的），你的工件不是装在4轴转盘上，可以不指定4轴坐标系。
因为你就没有用。
2、你装在转盘上了，你以回零点状态找正，始终不操作4轴。
不过这样很危险，建议不用。
如果是卧式加工中心，必须在G54-59中指定4轴。
基于FANUC β 伺服电动机系列的I/ O LINK轴的数控机床第四轴分度头电气设计马晓东黄锟健《现代制造工程》2005（8）摘要介绍基于FANUC 0i-mate β 系列的I / O LINK轴在数控机床第四轴电气设计中的应用，并分析介绍分度头的工作原理，其数控功能的实现和一些相关设置连接。
通过实际投产证明，基于FANUC I / O LINK轴的第四轴设计应用能够满足加工及其设计要求，并且该设计与传统方案相比应用成本较低，性能稳定，特别适合企业设备数控化更新改造。
多面体一次装夹数控加工成形已受到用户的高度重视，但机床性能的增强导致成本随之增长。
传统方案是选用具有四轴（或以上）联动功能的高档CNC系统，虽然其控制功能强大，但价格昂贵。
为此又发展到三轴CNC 系统加挂标准PMC 轴驱动模块来实现第四轴功能，使成本投入较前者有所降低。
本文提供了一种性能可靠、成本投入更加优化，并且在实际生产中得以验证的三轴CNC系统的第四轴电气设计方案———基于FANUC 0i—mate β 系列的I / O LINK 轴数控机床第四轴分度头电气设计方法，并阐述I / O LINK轴特点及其在第四轴分度头电气设计应用中的关键技术问题。
1 第四轴分度头动作分析及设计要求一般情况下数控铣床或加工中心有X、Y、Z三个基本轴，其他旋转、进给轴为第四轴，后者可以实现刀库定位，回转工作台、分度头的旋转定位，更高级的系统还可以与基本轴进行插补运算，实现四轴、五轴联动。
数控加工中心四轴加工应用技巧探讨
海峡科技与产业88Technology and Industry Across the Straits数控加工中心四轴加工应用技巧探讨摘要：随着工业4.0和智能制造的发展推广，多轴加工设备的应用成为机械加工行业的必然趋势。
以四轴、五轴加工中心、车铣复合为代表的先进制造技术一直是企业生产技术改革的方向，多轴加工工艺、加工质量、加工效率成为行业追逐的焦点。
针对四轴加工制造及运用进行简单的分析探讨，以平行于X 轴的四轴加工中心为例，详述圆柱面插补加工的方法。
关键词:多轴加工中心；四轴加工；圆柱插补中图分类号：TH137.5 文献标识码：A陈晓燕上海汽车集团股份有限公司培训中心，上海 200086制造业是国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%～55%。
在一个国家企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。
世界上各个国家经济的竞争，实际上是先进制造技术的竞争，其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率。
随着经济技术的高速发展以及顾客的需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
现今，随着工业4.0的深入和智能制造的全面推广，多轴加工中心作为先进生产力的代表在制造企业中的运用越来越广泛。
以航空航天、汽车等制造业龙头企业为代表，由于其产品结构的复杂化、部件的多样化，以及对零件曲面曲片的大量运用，故而对制造加工提出了很高的要求。
传统机床已经满足不了这样的生产要求，四轴、五轴以及多附加轴的机床正是解决这类问题的关键所在。
现代制造企业中，四轴、五轴加工编程多利用CAD/CAM 技术来完成。
利用数据模型、自动编程、仿真加工、后处理技术可以完整处理复杂零件从图纸到成品件的虚拟加工，即工业4.0中提到的“数字双胞胎”。
因此，掌握多轴加工的基本原理和基本编程方式，对于零件的制造、生产效率的提高都起着重要的作用[1]。
1 四轴加工的概述四轴加工准确地说应该是四坐标轴联动加工。
简述四轴数控机床加工的基本操作步骤。
简述四轴数控机床加工的基本操作步骤。
四轴数控机床加工的基本操作步骤如下：
1.准备工作：将需加工的工件放到机床工作台上，然后安装夹具或卡盘固定住工件，再将刀具安装好并调整好刀具长度及位置。
2.编写加工程序：在数控机床系统中编写加工程序，包括设定加工参数、加工路线和刀具路径等。
3.系统设置：在机床界面中进行必要的系统设定，包括加工方式、坐标系、刀具半径补偿等。
4.刀具测定：机床进行刀具长度和半径测定，根据实际测量结果进行调整并保存。
5.加工操作：启动机床，开始进行加工操作，加工过程中机床会根据预设程序进行加工运动，同时自动换刀、冷却液开启等操作。
6.检查工件：加工完成后，对工件进行检查，确认加工质量是否符合要求。
7.结束操作：关闭机床电源，清理机床切屑、冷却液等，进行设备保养和维护。
以上就是四轴数控机床加工的基本操作步骤。
第四轴加工资料
任务描述任务操作 知识点归纳1）第四轴的的定义 2）A 轴手工编程对于带A 轴的四轴立式加工中心,可以用来加工圆周面上的螺旋槽等零件。
指令格式：G01X_Y_Z_A_F_X_、Y_、Z_为目标点坐标;F_为进给速度；A_为旋转轴坐标值，G94时的进给速度为度每分（°/min)。
如图所示为等槽深的槽型结构,可以按展开图中所示，编制成X 、Y 轴的2D 岛屿挖槽的刀路程序，然后再以Y 轴保持不动，将其转换成A 轴回转加工的刀路程序.图8-1：螺旋槽及展开图从2D 刀路转换到回转四轴刀路只需要将所有Y 轴坐标向对应切削深度基圆（图中Ø20）圆周上进行包络换算即可。
换算公式如下：An=DYn⨯⨯π360式中，D 为基圆直径;Yn 为刀路在基圆圆周展开图中Y 轴上的移动距离；An 为回转角度.【例8.1】 如图8-1所示，材料为尼龙06,铣刀直径为ф6mm ，槽深为5mm.编制零件环形槽的加工程序。
解:基圆直径D=20mm,Yn= πD=62。
8mm,即基圆周长，所以An=360°。
以工件回转中心的左端面建立工件坐标系G54,加工程序为：程序说明O0001G40 G49 G80 G90 G54 M03 S800 GO X20 Y0A0G43 G0 Z20 H01 G01 Z10 F30G01 A360 F100G0 Z20G49 G0 Z50M05M02 程序名初始化设定G54坐标系,主轴正转800r/min快速定位到（X20,Y0）A轴回零长度补偿，Z向至距离工件回转中心高20mm Z向进给至槽深A轴旋转，进给速度100°/min提刀取消长度补偿主轴停止程序结束【例8。
2】如图8—2所示，材料为尼龙06，铣刀直径为ф6mm，槽深为5mm。
编制零件螺旋槽的加工程序。
解:基圆直径D=20mm，,Yn= πD=62。
8mm,即基圆周长，所以An=360°。
X轴起刀点为E点，到F点结束.以工件回转中心的左端面建立工件坐标系G54,加工程序如下:第四轴的加工（使用artcam自动编程）1进入artcam pro,在标签工具栏中选模型，选择设置非对称尺寸。
四轴加工
MasterCAM在四轴、五轴加工中的应用技巧一、四轴加工的应用卫生巾切刀成型辊的数控加工主要是通过用平铣刀和锥度成型刀在XK-715M机床（带旋转轴的三坐标数控机床）上实现的。
旋转轴上夹持的切刀成型辊相当于第四轴——A轴，刀具在圆柱体上走空间曲线，就得到刀刃的型面。
那么，如何建出这条卷在圆柱体上的空间曲线呢？首先，在MasterCAM8.0中，根据切刀理论刃口展开图画出不同刀具的中心轨迹展开图，这是二维曲线。
然后，利用主菜单的转换→卷筒→串连，用串连的方式选取刀具轨迹曲线→然后设定卷筒直径、旋转轴X及曲线放置在圆柱体上的位置→确认后再作出与卷筒直径同样大小的圆柱曲面，作为4轴曲线加工的导动曲面，将空间曲线以投影方式投到圆柱面上进行加工。
虽然同样是FANUC系统，但XK-715M机床和加工中心控制器的所使用的格式稍有区别，所以在用MasterCAM后处理产生NC程序之前需修改后置处理文件MPFAN.PST。
方法如下：进入文件→编辑→*.PST→找到系统默认的MPFAN.PST文件，先作备份，如另存为MPFAN-1.PST文件，然后打开，找到下面清单中的变量rot_ccw_pos : 1，将其改为rot_ccw_pos : 0，并存盘。
# Rotary Axis Settings# --------------------------vmc : 1 #0 = Horizontal Machine, 1 = Vertical Millrot_on_x : 1 #Default Rotary Axis Orientation, See ques. 164. #0 = Off, 1 = About X, 2 = About Y, 3 = About Zrot_ccw_pos : 1 #Axis signed dir, 0 = CW positive, 1 = CCW positive之后，进入“NC管理”菜单→更改后置处理文件→选中MPFAN-1.PST文件，再对NCI文件进行后置处理，产生符合XK-715M机床的NC格式。
第四轴加工资料
任务描述任务操作 知识点归纳1）第四轴的的定义 2）A 轴手工编程对于带A 轴的四轴立式加工中心，可以用来加工圆周面上的螺旋槽等零件。
指令格式：G01X_Y_Z_A_F_X_、Y_、Z_为目标点坐标；F_为进给速度；A_为旋转轴坐标值，G94时的进给速度为度每分（°/min ）。
如图所示为等槽深的槽型结构，可以按展开图中所示，编制成X 、Y 轴的2D 岛屿挖槽的刀路程序，然后再以Y 轴保持不动，将其转换成A 轴回转加工的刀路程序.图8-1:螺旋槽及展开图从2D 刀路转换到回转四轴刀路只需要将所有Y 轴坐标向对应切削深度基圆（图中Ø20）圆周上进行包络换算即可。
换算公式如下：An=DYn⨯⨯π360式中，D 为基圆直径；Yn 为刀路在基圆圆周展开图中Y 轴上的移动距离；An 为回转角度。
【例8.1】 如图8—1所示，材料为尼龙06,铣刀直径为ф6mm,槽深为5mm 。
编制零件环形槽的加工程序。
解:基圆直径D=20mm ，Yn= πD=62。
8mm ，即基圆周长，所以An=360°。
以工件回转中心的左端面建立工件坐标系G54，加工程序为：程序说明O0001G40 G49 G80 G90 G54 M03 S800 GO X20 Y0A0G43 G0 Z20 H01 G01 Z10 F30G01 A360 F100G0 Z20G49 G0 Z50M05M02 程序名初始化设定G54坐标系,主轴正转800r/min快速定位到（X20,Y0）A轴回零长度补偿，Z向至距离工件回转中心高20mm Z向进给至槽深A轴旋转，进给速度100°/min提刀取消长度补偿主轴停止程序结束【例8.2】如图8-2所示，材料为尼龙06，铣刀直径为ф6mm，槽深为5mm。
编制零件螺旋槽的加工程序。
解：基圆直径D=20mm，,Yn= πD=62。
8mm，即基圆周长，所以An=360°.X轴起刀点为E点,到F点结束。
UG四轴加工讲解
.UG 四轴加工讲解A.零件的建模：梅花滚筒ф100×3001） 建模时要特别小心：在草图上作出梅花的曲线后，采用缠绕的方法使曲线附着在圆柱上。
2） 图案的深度是5mm ，而不在同一平面上的曲线拉伸后成的是片体。
所以采用片体修剪，缝合成实体，再与圆柱求差的方法。
因而最初拉伸时可以开始为-２结束为８，上下多２mm 。
3） 要保证图案的深度，在作修剪圆片体时，草图YZ 平面上的ф100的圆心向-Z 平移5mm 即可。
4） 注意修剪片体时的方法，采用曲线修剪省事，先修剪原点的圆柱片体，再作平移5mm 的片体，在修剪这个平移5mm 的片体。
最后缝合成实体。
5） 作出第一个实体后，采用变换的方法〔实例特征不支持〕作出其他七个。
6） 最后与圆柱体求差。
B.加工过程：C.加工参数：1〕粗加工切削模式：跟随周边，步距：%刀具平直，平面直径百分比：20，每一刀的深度：1， 【切削层】类型：用户定义，已测量从：顶层，范围深度：5.0 其他默认就行。
其结果如下：加工序号 加工工序 加工方法 投影矢量 刀轴 刀具 部件余 量 公差 转速r/min 进给mm/min 1 粗加工 型腔铣 无 Z 轴 T1B8 ± 1000 300 2 精加工腔 可变轴 指向直线 离开直线 T2D6 0 ± 2000 150 3精加工侧壁可变轴指向直线离开直线T2D6±2000150.对其进行变换，结果：其中，CA VITY_MILL_1_1为第一个〔即原始生成的〕CA VITY_MILL_2_1为将CA VITY_MILL_1_1轴向〔+X〕平移100复制出来的。
其他6个刀轨为“绕直线旋转〞“Multiple Copies〞〔多重复制〕出来的。
2〕精加工腔〔采用可变轴铣，即4轴联动〕a.采用边界的驱动方式来限制刀具的切削区域创立的边界生成的刀轨边界只能创立在平面上，所以刀轨在上下显得余量很大b.其他采用精加工的默认参数即可。
加工中心(四轴)技术文件(10.26)
数控加工中心操作工（四轴）一、竞赛内容数控加工中心操作工（四轴）职工组竞赛内容参照现行《加工中心操作工国家职业标准》二级，结合企业生产经营实际情况制定，高级别涵盖低级别要求。
竞赛采用两种数控系统，职工组限定1人报发那科系统，1人报西门子系统，1人自选系统。
两种系统的不同型号将不再区分。
（一）理论知识竞赛1、试题范围理论知识竞赛覆盖国家职业标准所涉及的知识点，以加工中心操作工有关的专业知识为主，其它相关知识为辅。
内容涵盖机械制图，机械基础，液压与气动，电气控制基础等基础知识；数控机床及工作原理（组成、结构、传动、控制系统、伺服驱动等），数控加工工艺（加工工艺规范、工件装夹、刀具及切削参数选择），编程技术（程序格式、常用指令、子程序、固定循环、变量编程、自动编程、多轴加工、复合加工）等专业知识；与加工中心操作工相关的新技术、新设备、新工艺、新材料，以及职业道德、安全生产等相关知识。
主要参考资料：中国劳动和社会保障出版社，《数控加工基础》、《加工中心操作工高级》、《加工中心操作工（技师高级技师）》。
2、试题类型试题类型为判断题、单选题、多选题。
3、竞赛时间及方式理论竞赛时间为90 分钟，采用闭卷形式使用答题卡答题。
参赛选手自带答题用计算器、2B铅笔、橡皮、深色钢笔或水笔。
4、命题方式国家题库抽取与专家命题相结合。
比赛采用明题形式。
提前30天左右公布一定数量的样题。
正式比赛时，样题内容占70%左右，专家封闭命题占30%左右。
5、计分方法卷面满分为100分，得分乘以20%计入总成绩。
（二）操作技能竞赛操作技能竞赛以实际操作为主。
设备、工量具的正确使用及安全文明生产等操作规范在竞赛过程中进行考查。
1、试题范围操作技能竞赛将根据赛题的要求，使用大赛规定的加工中心（四轴）、刀具、量具、工具、附件，以及CAD/CAM软件、通讯软件等，完成零件的加工、配合，要求尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、结构要素等等均符合赛题要求。