点击上方蓝色字关注斯耐克~平时我们经常提到的三轴、3+2轴...
点击上方蓝色字关注斯耐克~平时我们经常提到的三轴、3+2轴、五轴等加工方案,他们的区别是什么?先给大家介绍一下。01三轴加工方式三轴加工由直线进给轴X、Y、Z进行加工。加工特点:切削刀具方向在沿着整个切削路径运动过程中保持不变。刀尖的切削状态不可能实时达到完美。
023+2轴加工方式两个旋转轴先将切削刀具固定在一个倾斜位置,再由进给轴X、Y、Z进行加工。这种机床也叫定位五轴机床。可以通过3+2轴机床加工(例如回转头或回转台)定义空间中的旋转工作平面。在此工作平面,可以编程2D或3D加工操作。
加工特点:回转轴总是旋转到加工平面垂直于刀具轴的位置进行加工,加工期间加工平面保持固定。03五轴加工方式1五轴机床的机械结构形式五轴加工由进给轴X、Y、Z及绕X、Y、Z的旋转轴A、B、C中任意5个轴的线性插补运动。
而在5轴加工中心的机械设计上,机床制造商始终坚持不懈地致力于开发出新的运动模式,以满足各种要求。综合目前市场上各类五轴机床,虽然其机械结构形式多种多样,但是主要有以下几种形式:1.两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向(双摆头形式)。
2.两个坐标轴在刀具顶端,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型摆头式)。
3.两个转动坐标直接控制空间的旋转(双转台形式)。
4.两个坐标轴在工作台上,但是旋转轴不与直线轴垂直(俯垂型工作台式)。
5.两个转动坐标一个作用在刀具上,一个作用在工件上(一摆一转形式)。
*术语:如果旋转轴不与直线轴相垂直,则被认为是一根“俯垂型”轴。看过这些结构的五轴机床,我相信大家应该明白了五轴机床怎样运动。可是,这么多样化的机床结构,在加工时究竟能展现出哪些特点呢?与传统的三轴机床相比,又有哪些优势呢?2五轴加工的众多优点1.保持刀具*佳切削状态,改善切削条件
如上图,在左图中三轴切削方式,当切削刀具向顶端或工件边缘移动时,切削状态逐渐变差。而要在此处也保持*佳切削状态,就需要旋转工作台。而如果我们要完整加工一个不规则平面,就必须将工作台以不同方向旋转多次。可以看见,五轴机床还可以避免球头铣刀中心点线速度为0的情况,获得更好的表面质量。2.有效避免刀具干涉
如上图,针对航空航天领域内应用的叶轮、叶片和整体叶盘等零件,三轴设备由于干涉原因无法满足工艺要求。而五轴机床就可以满足。同时五轴机床还可以使用更短的刀具进行加工,提升系统刚性,减少刀具的数量,避免了专用刀具的产生。3. 减少装夹次数,一次装夹完成五面加工
如上图可以看出五轴加工中心还可以减少基准转换,提高加工精度。在实际加工中,只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。同时五轴加工中心由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。这意味着您可以用更少的夹具,更少的厂房面积和维护费用,来完成更高效更高质量的加工!4. 提高加工质量和效率如图,五轴机床可以采用刀具侧刃切削,加工效率更高。
5. 缩短生产过程链,简化生产管理五轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,可以使生产管理和计划调度简化。工件越复杂,它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。6. 缩短新产品研发周期对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功*。综上所述,五轴机床实在是有太多太多优点,但是五轴机床刀具姿态控制,数控系统,CAM编程和后处理都要比三轴机床复杂得多!同时,我们说到五轴机床,就不得不说真假五轴的问题,我们都知道真假五轴*大的区别在于RTCP功能,然而何谓RTCP,它是怎么产生的又该如何应用?下面我们就结合机床结构和编程后处理来具体了解一下RTCP,了解它的真正面目。3五轴机床可以同时加工28个零件那五轴机器的优势如何体现呢,这里分享一个同时加工28个零件的例子。通过转台与夹具的设计,以及在五轴加工程序中将零件的三个加工面合并在一个加工程序,实现减少循环时间的目的。视频资料,建议WiFi观看转台可以通过精准的定位,扩大原本的加工空间。经过精心设计的夹具,不仅能提高加工的效率,而且还能减少机器的闲置,操作人员也能从中抽出身来。
比如加工下图这样的零件的前三个面,如果使用虎钳的夹持方式,每个零件总共需要264秒(装夹时间不计)。
通过设计更紧凑的夹具,充分利用转台提供的加工空间,能够有机会一次加工28个零件。
在夹具的制作上,选用一个尺寸为114*114*550mm的铝合金作为基体,选用定位销作为定位,选用占用加工空间更小的压紧夹具,以便更快的装夹。
再铣平基体的四个面,为每个零件加工一个定位销孔,2个用来避空锁紧夹具的槽,以及2个用来锁紧的螺纹孔,这就是所有的制作步骤。
夹具的整套组成包括:28个定位销、56个定位锁紧块(可重复利用)、56个螺丝、扳手。这样的夹具设计,能将原本的加工时间264秒缩短到202秒(装夹时间不计)。这意味着加工时间已经减少了23.5%。
不仅如此,由于加工程序已经将零件的三个加工面合并在一个加工程序中,这样单个程序的循环时间就变成了95分钟,在这期间,机器一直在保持加工,无需等待操作人员的频繁装夹,这将大大减少操作人员的劳动强度。内容来源:机械工程师、哈斯 ,侵删ENDE关注斯耐克咨询热线:13168944582目前100000+人已关注加入我们
专业车铣复合培训、数控车床编程培训