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