SKY五轴机床操作试行稿

南京四开电子企业有限公司——数控中心内部资料SKY五轴机床操作手册（试行稿）

第一章五轴机床的几种结构简介

一．五轴机床的分类：

1．五轴机床的定义：一般为在普通三轴机床的基础上附加了两个旋转轴的机床。

2．按照旋转轴的类型，五轴机床可以分为三类：双转台五轴、双摆头五轴、单转台单摆头五轴。旋转轴分为两种：使主轴方向旋转的旋转轴称为摆头，使装夹工件的工作台旋转的旋转轴称为转台。

3．按照旋转轴的旋转平面分类，五轴机床可分为正交五轴和非正交五轴。两个旋转轴的旋转平面均为正交面（XY、YZ或ZX平面）的机床为正交五轴；两个旋转轴的旋转平面有一个或二个不是正交面的机床为非正交五轴。

二．SKY五轴机床的三种典型结构：

1．双转台五轴

两个旋转轴均属转台类，B轴旋转平面为YZ平面，C轴旋转平面为XY平面。一般两个旋转轴结合为一个整体双转台，放置在工作台上。

特点：加工过程中工作台旋转并摆动，可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制，适合加工体积小、重量轻的工件；主轴始终为竖直方向，刚性比较好，可以进行切削量较大的加工。

双转台结构示意图

2．双摆头五轴

两个旋转轴均属摆头类，B轴旋转平面为ZX平面，C轴旋转平面为XY平面。两个旋转轴结合为一个整体双摆头。

特点：加工过程中工作台不旋转或摆动，工件较为稳固，适合加工体积大、重量重的工件；但因主轴摆动使主轴刚性较差，加工切削量较小。

双摆头结构示意图

3．单转台单摆轴五轴

旋转轴B为摆头，旋转平面为ZX平面；旋转轴C为转台，旋转平面为XY平面。

特点：加工过程中工作台只旋转不摆动，主轴只在一个旋转平面内摆动，加工特点介于双转台和双摆头之间。

单摆头单转台结构示意图

第二章三种五轴机床的基本操作

学习SKY五轴机床的操作，要求首先掌握了SKY三轴机床的操作。SKY五轴机床的操作的基本特点如下：

1．SKY五轴机床的操作与SKY三轴机床的操作基本相同，只是在SKY三轴机床的基础上加了B、C两轴。例如，开机→机床工作→返参的操作：打开总电源→打开操作面板上的钥匙开关→双击桌面SKY2008POWER进入SKY数控系统→旋起紧停按钮→打开机床工作→按“F4”进入返参方式→按“3”选择机床原点功能→按“F6”键执行。这些基本操作与SKY三轴机床的操作完全一样。三轴机床返参（回机床原点）过程为Z、Y、X三个直线运动轴按次序返回机床原点；五轴机床返参在此基础上，增加了旋转轴 B轴和C轴返回机床原点。

2．SKY五轴系统中一般摆动轴为B轴，旋转轴为C轴，单位均为“度”。

3．一般从旋转轴的旋转平面法向正向去观察，顺时针转动就是正向，逆时针转动为负向。4．SKY五轴机床在对刀时需测定摆长：当机床为双转台结构时，摆长为转台表面到摆动轴轴线的距离；当机床为单摆头或双摆头结构时，摆长为主轴端面到摆动轴轴线的距离。

摆长示意图

第一节双转台机床的对刀操作步骤

一．双转台机床的对刀方法

1．效平双转台的基准面

把千分表吸在主轴上，让表头接触到双转台基准面face1，从face1到face2拉一条线，如果这条直线不与X轴平行则调整双转台的位置，直到与X轴平行为止，此时B轴轴线与机床X轴平行。固定双转台。

2．效正B轴零位

把千分表吸在主轴或刀柄上，如图所示：

用表在圆盘的X,Y方向上把圆盘打水平。调整表头，让表头接触到圆盘的上表面，从A1到A2在圆盘上拉一条直线，如果两点不在同一水平面则调整B轴的角度直到A1点和A2点在同一水平面为止。从B1到B2在圆盘上拉一条直线，如果两点不在同一水平面则调整转台的高度直到B1点和B2点在同一水平面为止。转台水平后把此时B轴的机床坐标值输入到G55对话框的B框中，并按“确定”按钮保存。

3．找回转台的中心

把千分表吸在刀柄上并保证在表座随着刀柄在360范围内旋转时不受阻碍。让表头接触到转台的内表面，旋转刀柄（千分表应随着刀柄转动），如果表的回转中心和回转台的回转中心不重合，调整X轴和Y轴的位置直到二者的回转中心重合为止（此时千分表在回转台内壁任何角度的读数基本相等）。把此时X轴和Y轴的机床坐标值分别输入到G55对话框的X 和Y框中，并按“确定”按钮保存（为了操作的安全考虑，G54坐标在多轴加工中最好不用）。

4．测量摆长

把刀具的中心移动到回转台的中心位置，在手、轮方式下把“相对移动量KA”项清零，让B轴摆动“-90度”如图所示：

刀具侧

刃

回转台

表面B轴回转半径

让刀具的侧刃接触转台的表面把此时“手轮方式”下的“相对移动量KA”下的Y坐标的值记录下来，记为R，这个值再减去刀具半径就是B轴的回转半径。记为ZH1。ZH1=（|R| - 刀具半径）

5．装夹工件

现在可以装夹工件了，在把工件装夹到旋转台上，转动工件保证工件和压板等装配物件在随着转台在旋转过程中不碰撞周边的任何物体。

6．找工件原点

B轴摆到水平位置，按照三轴的对刀方法找到工件X 和Y的加工原点，把此时工件的X Y 的机床坐标值输入到G54对话框中，并按“确定”按钮保存。把刀具移动到回转台的上表面记下Z轴的机床坐标值为ZH2,把在上面第3步中的B轴回转半径ZH1，两个数值做一下运算，G55_Z=-（|ZH1|+|ZH2|）把G55_Z 的值输入到G55对话框的Z坐标中，这个值就是工件的Z坐标的加工原点。

7．找出旋转台的中心和工件中心的偏差

在手轮方式中用手脉移动X轴和Y轴，让“机床坐标的数值”与G55对话框中X轴和Y 轴的数值相等。现在看一下“G54相对坐标”处的X轴和Y轴的数值，如果X的数值为零说明刚才装夹的工件X轴的原点与回转台的X原点重合（这是最理想的情况）。如果Y的数值也为零说明刚才装夹的工件Y轴的原点与回转台的Y原点重合（这是最理想的情况）。如果二者都为零（工件的XY原点与回转台的XY原点完全重合），如果装夹工件和旋转台的中心不重合，记下这个数值并告诉编程人员即可。

8．设定C轴的加工原点

通常编程人员需要在进行多轴加工的工件上找一条基准边，把他设为C轴零点。把C 轴与这条边的相对位置关系确定下来，C轴的机床坐标值输入到G55对话框的C框中，并按“确定”按钮保存。

二．程序头、尾的标准格式

M03 S _ 程序启动的第一个动作就是主轴以给定

的转速转动起来，告诉操作人员，程序

已经开始执行

G55 加工坐标系，以下的程序代码都是相对

于G55坐标系中的原点坐标来进行相对

切削运动的。

G00 B _ C _ B轴和C轴定位

G00 X _ Y _ Z _ X Y Z轴定位

G指令代码程序

M09 冷却液关

M05 主轴停止

M02 程序结束