五轴加工理论讲解

ＣＡＭ专家UG８.5五轴加工经典案例
五轴理论讲解机床结构工作原理典型零件的工艺方案第一节五轴机床结构特点与工作原理
1.五轴的定义:一台机床上至少有5个坐标，分别为3个直线坐标和两个旋转坐标
2.五轴加工特点：
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
2.五轴与三轴的区别; 五轴区别与三轴多两个旋转轴，五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、C轴
A轴：绕X轴旋转为A轴
B轴：绕Y轴旋转为B轴
C轴：绕Z轴旋转为C轴
XYZ+A+B、XYZ+A+C、XYZ+B+C 三种形式五轴
4.五轴按主轴位置关系分为两大类：卧式、立式
5.五轴按旋转主轴和直线运动的关系来判定，五轴联动的结构形式：
1.双旋转转工作台（A+B为例）
在B轴旋转台上叠加一个A轴的旋转台，小型涡轮、叶轮、小型紧密模具
2.一转一摆A+B B+C刚性精度高
3.双摆头工作台大，力度大，适合大型工件加工，龙门式
6. 五轴联动的结构的旋转范围：
双旋转转工作台旋转范围：+20A-100 B360 +30A-120 C360 一转一摆旋转范围：+30B-120 C360
双摆头旋转范围：+90A-90 C360 +30A-120 C360 第二节五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
2.五轴优点：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
3.五轴加工主要应运的领域：航空、造船、医学、汽车工业、模具
4.五轴应运的典型零件：叶轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、立体公、
人体模型、汽车配件、其他精密零件加工
5.五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：
1.五轴工件坐标系的确立、五轴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
4.五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.不同五轴机器，不同刀轨和后处理
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
第三节案例1 五轴加工装夹及其UG8.5多轴驱动的讲解
1.五轴加工的装夹及其UG８.5多轴驱动的讲解
变轴铣精加工、驱动方式边界、它准许精确控制刀轴和投影矢量
流线加工按照曲面的趋势产生刀轨
曲面轮廓铣使用轮廓驱动方式
多层切屑变轴铣适当条件下可以采用它来开粗
多层切屑变轴铣（双四轴驱动）边界
多层切屑变轴铣（双四轴驱动）曲面
固定轴曲面轮廓铣投影矢量（驱动的投影方向）刀轴（刀具方向）
等高变轴铣(新功能)
顺序铣削
第四节案例1五轴几何体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
第五节案例2五轴加工13种刀轴方向的控制和复杂零件轴向的判定远离直线、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）
第六节案例2五轴加工8种投影矢量使用方法和用途以及与刀轴方向的区别
刀轴
指定矢量
远离点和朝向点
远离直线和朝向直线
垂直与驱动和朝向驱动体
投影矢量和刀轴方向的区别：
投影矢量：使驱动体采用一定的矢量方向投影到部件表面产生的轨迹刀轴方向：控制刀具在加工中刀具的倾斜或固定方向的。