多轴加工的技术特点PPT课件.pptx
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1、数控多轴加工数控多轴加工技术特点技术特点一、多轴加工的理解 所谓多轴加工就是在原有三轴加工的基础上增加了旋转轴的加工。多轴加工的情况可以分为:1、利用多轴数控机床进行三轴以上的联动加工 如:三个直线轴同一个或二个旋转轴的联动加工。这种加工称为:4 4轴联动或5 5轴联动加工。需要五轴联动加工的需要五轴联动加工的某发动机叶轮某发动机叶轮加工叶轮2 2、利用多轴数控机床进行任意两轴或三轴的联动加工。如:1 12 2个直线轴和1 12 2个旋转轴的联动加工需要一个直线轴加一个旋转轴联动加工的需要一个直线轴加一个旋转轴联动加工的柱面凸轮柱面凸轮加工螺旋槽二、多轴加工的目的二、多轴加工的目的1 1、加工
2、复杂形面加工复杂形面2 2、提高加工质量提高加工质量3 3、提高工作效率提高工作效率多轴加工可切削复杂形面多轴加工可切削复杂形面(1)复杂曲面复杂曲面模具形面、叶片形面模具形面、叶片形面 整体叶轮等整体叶轮等 需要五轴联动加工的需要五轴联动加工的发动机第三级大叶片发动机第三级大叶片需要五轴联动加工的需要五轴联动加工的某斜流压气机转子叶轮某斜流压气机转子叶轮需要五轴联动加工的某斜流压气机定子叶轮需要五轴联动加工的某斜流压气机定子叶轮叶片缘头处为非直纹面加工鞋底模具(1 1)利用利用球刀加工时,倾斜刀具轴线后可以提高加工质量和切削效球刀加工时,倾斜刀具轴线后可以提高加工质量和切削效率率接触点切削速
3、度为零接触点切削速度为零接触点切削速度不为零接触点切削速度不为零多轴加工可提高加工质量多轴加工可提高加工质量加工高尔夫球用具(2 2)多轴加工可把点接触改为线接触从而提高加工质量多轴加工可把点接触改为线接触从而提高加工质量球刀的点接触球刀的点接触立铣刀的线接触立铣刀的线接触(3)(3)可以提高变斜角平面质量可以提高变斜角平面质量 多轴加工利用端刃和侧刃切削,使得变斜角平面表面粗糙多轴加工利用端刃和侧刃切削,使得变斜角平面表面粗糙度质量提高度质量提高(4 4)多轴联动加工可以提高叶片加工质量)多轴联动加工可以提高叶片加工质量 三轴加工叶片三轴加工叶片前后缘质量不好前后缘质量不好四轴加工叶片四轴加
4、工叶片前后缘质量较好前后缘质量较好三轴加工叶片三轴加工叶片优点:优点:编程简单、走刀路线比较好控制编程简单、走刀路线比较好控制缺点:缺点:单面加工易变形、叶片边缘质量不好单面加工易变形、叶片边缘质量不好 控制控制五轴加工叶片五轴加工叶片优点:优点:叶片边缘质量好、环绕加工对控制变形有叶片边缘质量好、环绕加工对控制变形有 利、大型叶片可以采用端刃切削提高效率利、大型叶片可以采用端刃切削提高效率缺点:缺点:编程复杂、装夹要求高、设备要求高编程复杂、装夹要求高、设备要求高多轴加工可提高工作效率多轴加工可提高工作效率 充分利用切削速度充分利用切削速度 充分利用刀具直径充分利用刀具直径 例如:可使用大直
5、径面铣刀加工例如:可使用大直径面铣刀加工 可应用宽行加工的方法可应用宽行加工的方法 可改善接触点的切削速度可改善接触点的切削速度可以减小刀具长度,提高刀具强度可以减小刀具长度,提高刀具强度宽行加工方法宽行加工方法曲面零件曲面零件大直径铣刀宽行加工大直径铣刀宽行加工三、多轴加工的特性三、多轴加工的特性1 1、编程复杂(尤其是后处理编程复杂(尤其是后处理)2 2、工艺顺序与三轴不同工艺顺序与三轴不同编程复杂(尤其是后处理编程复杂(尤其是后处理)以以UGUG为例:变轴铣、变轴轮廓铣、变轴顺序铣、固定轴曲面轮廓铣等为例:变轴铣、变轴轮廓铣、变轴顺序铣、固定轴曲面轮廓铣等 后置处理当中要考虑刀具的长度,
6、机床的结构、工装夹具的尺寸关系以及工件的安装位置后置处理当中要考虑刀具的长度,机床的结构、工装夹具的尺寸关系以及工件的安装位置等等工艺顺序与三轴不同工艺顺序与三轴不同三轴加工三轴加工建模建模生成轨迹生成轨迹生成代码生成代码装夹零件装夹零件找正找正建立工件坐标建立工件坐标系系加工加工五轴加工五轴加工建模建模生成轨迹生成轨迹装夹零件装夹零件找正找正建立工件坐标系建立工件坐标系根据原点坐标生成代码生成代码加工加工多轴加工中多轴加工中工件定位与机床部件的关系工件定位与机床部件的关系1 1、了解机床各部件之间的位置关系、了解机床各部件之间的位置关系2 2、确定工件坐标系原点与旋转轴的位置关系、确定工件坐
7、标系原点与旋转轴的位置关系3 3、了解刀尖点或刀心点与旋转轴的位置关系、了解刀尖点或刀心点与旋转轴的位置关系例如:例如:Mikron WF-74chMikron WF-74ch工作台面距离工作台面距离A A轴线轴线125mm125mm工作台旋转轴线工作台旋转轴线C C轴距离轴距离A A轴线轴线165mm165mm在在UGUG中的第四轴配置就应该这样设置数据中的第四轴配置就应该这样设置数据 Y Y向偏置165165Z Z向偏置-125-125最小角度-20-20 最大角度45 45 最大角度359.999 359.999 最小角度-359.999-359.999 Y Y向偏置-165-165Z
8、Z向偏置125125双摆头的五轴机床:双摆头的五轴机床:刀尖点或者刀心点距离刀尖点或者刀心点距离B B轴的长度。轴的长度。DMGDMG机床:机床:刀尖点或者刀心点的位置刀尖点或者刀心点的位置转台中心的位置转台中心到零件坐标系原点的距离是多少?四、多轴加工所用的设备四、多轴加工所用的设备机床类型:机床类型:1 1、四轴卧式加工中心、四轴卧式加工中心 :带旋转工作台,:带旋转工作台,B B轴轴2 2、任意五轴联动加工中心:、任意五轴联动加工中心:双摆头、双摆台、一摆头一摆台双摆头、双摆台、一摆头一摆台3 3、车削中心或车铣复合机床:、车削中心或车铣复合机床:车床有车床有C C轴、有轴、有C C轴和
9、轴和Y Y轴、有轴、有C C、Y Y和和B B轴轴五轴带双摆头五轴带双摆台五轴带一摆头、一摆台4 4、立式加工中心、立式加工中心 加单数控转台(加单数控转台(3+13+1形式)形式)5 5、立式加工中心、立式加工中心 加双数控转台(加双数控转台(3+23+2形式)形式)五、多轴的点位加工五、多轴的点位加工镗孔、钻孔、铰孔、调头镗孔镗孔、钻孔、铰孔、调头镗孔钻平行于钻平行于X-YX-Y平面的孔平面的孔需要利用一次三角函数进行计算需要利用一次三角函数进行计算钻空间斜孔需要利用二次或多次三角函数进行计算钻空间斜孔需要利用二次或多次三角函数进行计算对于操作者而言必须熟练掌握的是:对于操作者而言必须熟练
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