五軸聯(lián)動加工中心操作與基礎編程 第2版 課件 1.2.3多軸加工工藝特點

使用多軸機床的綜合加工多軸加工工藝特點多軸加工的工藝特點多軸加工的工藝優(yōu)勢多軸加工的工藝實現(xiàn)方法多軸加工的特點四軸定向加工。確定第四軸零度方位后，要加工對應面部位時，第四軸先旋轉(zhuǎn)到某一角度方位，然后鎖定旋轉(zhuǎn)軸不變，再做該面內(nèi)容的傳統(tǒng)三軸加工，即為四軸定向加工。定向面1定向面2定向面3四軸加工的工藝實現(xiàn)方法旋轉(zhuǎn)四軸的聯(lián)動加工。主要用于旋轉(zhuǎn)表面有高低不平的凸凹變化，需邊旋轉(zhuǎn)邊加工的表面特征精修或局部區(qū)域特征的旋轉(zhuǎn)加工。四軸加工的工藝實現(xiàn)方法五軸加工的工藝實現(xiàn)方法

五軸定向加工。工件或刀具相對擺轉(zhuǎn)到刀具與所需加工的表面垂直后，刀軸呈一定的姿態(tài)角不變，其它三個直線軸作傳統(tǒng)的三軸聯(lián)動加工。包括：鉆鏜點位加工、五軸分度形式的平面輪廓及槽形的銑削加工或曲面銑削加工。

由工作臺帶動工件擺轉(zhuǎn)做定向加工時，其工藝實現(xiàn)方式完全類似于傳統(tǒng)三軸加工，可沿用三軸加工的工藝手段和編程方法，包括走刀方式及其刀具補償?shù)脑O置。

當擺轉(zhuǎn)使得主加工走刀在標準XY、YZ、XZ平面內(nèi)實施時，可以三軸加工一樣使用直線和圓弧插補、鉆鏜循環(huán)的編程以及相關刀補控制；由主軸帶動刀具擺轉(zhuǎn)實現(xiàn)定向加工若擺轉(zhuǎn)后的走刀不在這些標準平面內(nèi)，只能采用直線擬合的方式，通過直線插補來實現(xiàn)，其刀補控制的應用將受到一定的限制，加工編程將變得更復雜且不易于解讀。五軸聯(lián)動加工。三個直線軸和兩個旋轉(zhuǎn)軸按照特定的軌跡關系同時運動，從而實現(xiàn)刀具相對于工件的連續(xù)或斷續(xù)切削，主要用于空間復雜曲面的加工。需CAM編程，未必都是五軸聯(lián)動走刀方式。五軸加工的工藝實現(xiàn)方法

立式附加四軸機床多用于回轉(zhuǎn)直徑不大的中小型盤套類或細長軸類零件加工，臥式四軸機床則適合大型箱體類多面加工的零件。大型模具零件的模腔曲面使用雙擺頭五軸加工時，具有較好的動作控制靈活性，若采用擺臺式就會因主軸與擺臺的干涉而限制其允許的加工范圍；多面體零件若為大中型件應選用較大工作臺面的機床以確?？煽科椒€(wěn)裝夾，用雙擺臺五軸加工較適宜，在行程范圍許可時亦可采用立臥轉(zhuǎn)換A+B雙擺頭五軸加工，采用擺頭+回轉(zhuǎn)臺A+C五軸方式則容易受干涉問題的制約；對于葉輪、螺旋槳類零件，大中型件宜用雙擺頭或雙擺臺五軸加工方式，亦可用擺頭+回轉(zhuǎn)臺五軸方式，小型件可使用3+2附加五軸加工方式。多軸加工的工藝實現(xiàn)多軸加工的工藝優(yōu)勢將球刀的刀軸方向相對于加工表面法向傾斜一定的角度，就可以加大刀具的有效切削直徑，使其切削接觸點處的切削線速度得以提高。使用多軸機床加工，在刀路設計上設置刀軸相對于加工表面法向傾斜一個角度，避免零線速切削，有效提高其切削接觸點處的切削線速度，從而改善切削質(zhì)量，提高切削效率。用點接觸的球刀加工一張曲面時，要想獲得較高的逼近精度，就需要減小步長或行距，因而耗時、耗刀且質(zhì)量不高。

可變姿態(tài)角的多軸加工，可使刀具與工件相對擺轉(zhuǎn)到刃部平行或垂直于弦線，實施允許弦長的線接觸切削，從而可加大切削行距。

等弦長逼近等誤差逼近

多軸加工的工藝優(yōu)勢基于曲線擬合精度控制機理，充分發(fā)揮多軸機床可變姿態(tài)角的優(yōu)勢，在保證同樣曲線擬合加工允差的前提下，使用立銑刀的側(cè)刃或底刃實施允許弦長的線接觸切削，可加大切削行距，從而提高切削效率和表面質(zhì)量。

采用多軸加工較大曲率半徑的曲面，可使用平底銑刀以線接觸方式實現(xiàn)多軸寬行的高效切削。

變斜角變半徑順滑過渡的幾段弧形曲面，五軸加工時，可用立銑刀的側(cè)刃一次精加工出來，加工表面質(zhì)量比用球刀好，精度和切削效率高。多軸加工的工藝優(yōu)勢

當零件曲面幾何模型構成由空間變換后可實現(xiàn)規(guī)律控制時，通過多軸姿態(tài)角調(diào)整即可容易實現(xiàn)簡單的加工，例如變斜角零件。多軸加工的特點對復雜型面零件僅需少量次數(shù)的裝夾定位即可完成全部或大部分加工，從而節(jié)省大量的時間。由于多軸機床的刀軸或工件可以相對方便地進行姿態(tài)角的調(diào)整，所以能加工更加復雜的零件。

因姿態(tài)角可調(diào)，易實施干涉碰撞的避讓控制，避免過切和欠切的現(xiàn)象發(fā)生；且便于實現(xiàn)切削接觸點的靈活控制，增大接觸點的線速度或使切削由點接觸變?yōu)榫€接觸，從而改善切削效率和加工表面質(zhì)量。多軸聯(lián)動加工可簡化刀具形狀，降低刀具成本。通過多軸空間運行，可以使用更短的刀具進行更精確的加工，使刀具的剛性、切削速度、進給速度得以大大提高。多軸加工的特點多軸聯(lián)動加工可使得夾具結構更簡單。能實現(xiàn)端刃切削到側(cè)刃切削的靈活變化，使得一些復雜型面加工能轉(zhuǎn)化為二維平面的加工，靈活的刀軸控制使得斜面或斜面上孔的加工編程和操作更為簡單方便。但多軸加工編程復