数富20套五轴经典加工案例

数富UG7.5五轴加工20套经典案例

前言：数富以支持民族工业为己任花费大量人力物力开发了20套UG7.5 五轴加工经典案例，凝聚数富数位工程师历年的工厂加工经验与心得，案例典型丰富，简洁活泼的语言详细介绍，从简到难，让学者快速提升UG7.5五轴加工运用能力，领悟加工要点和精髓！

由于时间的关系，难免有疏漏与不足，欢迎业内人士给予批评指正！

第一周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36min

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

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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

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生的问题及其解决方案32min

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

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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

第二周结合案例讲解软件的综合使用技巧和UG7.5新增功能的使用第三节案例1 五轴加工坐标与刀具补偿装夹及其UG7.5多轴驱动的讲解116min

1.五轴坐标的设定：

五轴坐标系一般情况下设在工作台回转中心上

2.UG7.5中工件坐标系讲解：刀轴矢量、3轴半开粗、多轴面铣加

工

2.局部坐标系设定G52使用举例

格式：G52 X_Y_Z_；

式中:

X 、Y、 Z：五轴加工机床局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值。

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G52 指令能在所有的工件坐标系(G92、G54~G59)内形成子坐标系，即局部坐标系，含有G52 指令的程序段中，绝对值编程方式的指令值就是在该局部坐标系中的坐标值。

设定局部坐标系后，工件坐标系和机床坐标系保持不变。

编程举例：，

从A→B→C路线进行，五轴机器加工刀具起点在（20，20，0）处，可编程如下：

N02 G92 X20 Y20 Z0；设定G92为当前工作坐标系

N04 G90 G00 X10 Y10；快速定位到G92工作坐标系中的A点N06 G54；将G54置为当前坐标系

N08 G90 G00 X10 Y10；快速定位到G54工作坐标系中的B点N10 G52 X20 Y20；在当前工作坐标系G54中建立局部坐标系G52

N12 G90 G00 X10 Y10；定位到G52中的C点

3.刀具补偿

刀具半径方向补偿3轴G41 G42 D

刀具长度方向补偿3轴G43 G44 H

3轴平面加工G16 G17G18

三轴区别五轴加工，刀具半径的补偿、长度补偿都要在三维空间

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完成！

刀具半径方向补偿：插补程序段中提供的数据信息又仅仅是刀具中心点坐标和刀具轴的方位角，刀具半径补偿实际上不可能进行，因为控制器不知道该往哪个方向进行补偿，而这个方向对于刀具半径补偿非常重要。因此，如果要进行三维空间刀具半径补偿功能，则必须在数控加工程序段中提供补偿方向向量等信息，FANUC控制器采用了IJK 码来表示, 将由编程刀具中心位置即指向刀具半径补偿后实际加工刀具中心的矢量称为刀具半径补偿向量IJK

刀具长度方向补偿：坐标和摆角坐标输入插补模块即可使刀具中心按照编程轨迹运行。

程序结构如下：

％

N0100 O0008（程序名）

N0102 M6 T1；（换刀）

N0104 G0 G90 G56 X400 Y200 Z260 B0 C0；（运动到参考点）

N0106 G432 X200 Z150 H1 Bω；（在垂直于斜面的方向加刀长）

N0108 M3 S3000；（主轴正转）

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