高速五轴加工中心加工工艺图解

高速高质的保障－点分布控制
• 不同的加工条件启用相应的点分布控制 • 矢量平滑
: 82
(0.25 ) : 50
8 840D : 7500
39% .
五轴机床仿真
• 1.五轴刀具路径完全自动防过切和自动刀头碰撞检查。该特性跟 三轴加工一样良好。
• 2.建立实际五轴机床模型，有效避免机台碰撞。五轴加工跟三轴 加工最大的不同，就是前者由于工作台或刀头的摆动和旋转，加 工过程中容易发生主轴或刀头刀具跟工件、夹具、工作台碰撞。 区别于三轴加工只需注意到的刀头跟工件的碰撞，我们将其称为 机台碰撞。这样通过仿真无碰撞的程序，就可以放心的在五轴机 床上运行。
•
狭槽的5轴加工 5
• 加工使用刀具侧刃切削
• 由于切削刀具是直刃，所以只 能加工可展开的曲面（直纹面）
• 切削的深度可由下切步距和曲 面宽度控制 a
加工
• 允许使用更大的刀具 • 能够切除更多的余量 • 使工件的装夹更灵活
用锥度刀做加工
•在曲面不能真正展开(非 直纹面）的时候特别适用
•在曲面内部结构很差时特 别适用 •
五轴机床类型
•－ • 工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较
大。
俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直
五轴机床类型
•－ • 工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较
大。
五轴机床类型
•－ • 两个旋转轴分别放在
主轴和工作台上，工作 台旋转，可装夹较大的 工件；主轴摆动，改变 刀轴方向灵活
五轴：3个线性（ ）＋2个旋转轴（ ）
旋转轴平行于 X Y Z
轴名 A B C
轴表
刀轴矢量沿着整个切削路径过程始终不变 控制路径轴 X、Y、Z
三轴加工
3＋2轴（定位五轴）
刀轴矢量可改变，但固定后沿着整个切削路径过程不变 控制路径轴 X、Y、Z 参与旋转轴A(B)、C
整个切削路径过程刀轴矢量可根据 要求而改变
• 3 五轴刀轴矢量控制的方式丰富灵活，可通过投影方向、 点、直线、曲线、平面、曲面来控制，是领先的五轴联 动加工系统。
刀轴控制
• 侧倾角使刀轴绕切削方向 侧旋一个角度从而避免刀 尖切削 a
• 正角时为右倾，负角时为 左倾 a
• 设置侧倾角能有效避免刀 具干涉
前、侧倾角
• 使刀轴总是通过某一固 定点从而避免刀尖切削 a
整体叶盘加工模块
• 自动调整刀路避免碰撞
• 在公差范围内自动调整 刀轴方向避免干涉
自动防护பைடு நூலகம்项
刀轴控制－自动避免碰撞
• 刀轴定义更智能 • 灵活 • 确保最短的刀具 • 伸出长度 • 提高五轴编程加 • 工效率 • 可在同一程序中定 • 义两组刀轴选项
刀轴控制－交互式刀轴编辑
• 在不同的区域应用最适合的切削条件 • 刀轴矢量平滑,保证加工质量 • 可在同一程序中定义多组刀轴
五轴加工的优点
• 五轴加工和高速加工结合，使模具加工逐步告别放电加工， 并改变模具的零部件和制造工艺，大大的缩短模具制造周 期。
五轴机床运动
加工此工件时机床、工艺选用？
五轴机床运动
刀具长度对机床运动的影响
方向的改变对直线轴运动的影响
功能
• 1（ ）功能是指刀轴旋转后为保持刀尖不变五轴自动计 算并执行线性轴补偿； 时，机床各线性轴在旋转后的坐 标系内移动。
五轴机床类型
•－ • 两个旋转轴分别放在主轴和工作台上，工作台旋转，可装夹较大
的工件；主轴摆动，改变刀轴方向灵活
五轴加工的优点
• 一次装夹完成三轴加工多次装夹才能完成的加工内容。如 斜顶、滑块和电极。
五轴加工的优点
• 用更短的刀具伸长加工陡峭侧面，提高加工的表面质量和 效率。
五轴加工的优点
• 直纹面或斜平面可充分利用刀具侧 刃和平刀底面进行加工，加工的效 率和质量更高。
•在曲面边缘加工不理想时 特别适用 •
线框加工
• 能够自动识别其他系统产生 的孔特征，并自动产生五轴 钻孔刀路
• 对于等有 功能的五轴，以钻 孔循环输出；对于等不支持 的五轴，以普通线性插补 G01输出。
5轴钻孔 5
弯管加工模块
针对发动机等的弯形管件有从粗加工到精加工的一 套加工方案
• 新的加工模组使得整 体叶盘编程速度明显 提高
TRAFOOF G25H0
• •,
•, a
000
功能
功能
A
,
五轴刀轴矢量控制
• 1.五轴刀轴矢量控制是系统五轴技术的核心
• 2.五轴系统给出每个切削点刀具的刀位点（)和刀轴矢量 ()，五轴后处理器将刀轴矢量（）转化为不同机床的旋 转轴需要转动的角度（中的两个）；然后计算出考虑了 刀轴旋转之后线性轴需要移动的各轴位移（）。
高速多轴加工技术
高速加工特点
• 主轴速度和刀具具有非常高的刀尖线速率
•
-a
• 小步距，更多的加工步骤
•
,
• 恒定的切削负载和切削量
•
• 避免切削方向的突然变化
•
高速加工优点
• 减少数控机床的加工时间和成本 • • 改进曲面精加工质量，减少或省去手工打磨工序 • • 直接加工高硬度材料 • • 减少电火花加工 •
• 有多种专用的5轴加 工策略
多轴路径策略
• 投影方向和刀轴方向由驱 动曲面（银色面）决定
•
()
• 驱动曲面为单一曲面，而 模型为多曲面模型
驱动曲面
• 3轴加工球刀清角时会留下圆角，必 须手动加刀路清出直角
• 3a.
• 5轴加工则可用平底刀清出利角，无 需在再后续电极清角
• 5 a,
• 不用后续电极清角就意味着节省时 间提高加工质量
• • • • •
刀轴通过点 a
• 刀轴总是通过直线上的 点对齐，从而避免刀尖 切削
•
a
刀轴通过直线 a
•刀轴总是通过用户定义直线上 的点
•
• 提供了比直线更灵活有 效的刀轴控制策略
•
• 刀轴总是通过用户定义 的曲线
•
刀轴通过3D曲线 a 3D
• 丰富的三轴粗加工 和精加工刀路策略 全部能用于五轴加 工。
• 2.对于没有功能的五轴机床，后处理输出程序在工件装 夹完测量出基准点到机床中心距离之后才能做；对于有 功能的，后处理输出程序无需考虑工件在机床上的具体 位置。
• 3.
controller Heidenhain
Siemens Andron
RTCP ON M128
TRAORI G25H1
RTCP OFF M129
控制路径轴 X、Y、Z 控制旋转轴 A(B)、C
五轴联动
五轴机床类型
•－ • 刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋
转，须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。
俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直
五轴机床类型
•－ • 刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋
转，须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。