轴的需求与性能.docVIP

五轴加工被应用在航天业已经多年，主要应用在尖端军备制造方面，由于其对航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，过去模具界甚少使用五轴加工，问题是多轴机床的价格昂贵及NC程序制作困难。近来因为模具交期紧迫及价格压缩，使五轴加工受到模具业的重视，将是继高速加工机后另一个有效工具。主要优点是加工整体复杂工件时，只要一次的工件夹持定位；另一个好处在于可使用较短刀具，以确保切削精度。在PowerMILL三轴及高速加工功能倍受推崇的今天，本文将从多个方面介绍PowerMILL展示给我们的强大五轴功能。5轴加工的一个主要优点是仅需经过一次装夹即可完成复杂形状零件的加工和多次装夹相比，它可极大地提高加工和生产能力，显著缩短产品加工周期及加工成本。 5 轴加工中，由于刀头可进入工件内部，刀具方向朝向工件表面，因此可使用短刀具加工。使用短刀具加工可提高切削速率而不增加刀具负荷，从而可提高刀具寿命，减少刀具损坏。 使用短刀具同样可减少在用 3 轴加工加工深型芯和型腔过程中经常出现的刀具的振动，从而可得到质量更高的加工表面，减少、甚至避免极其耗时的手工打磨工序。5轴加工的另外一个主要优点是可使用 5 轴加工来加工形状极其复杂的通常只能通过浇铸方法加工的形体。对于快速原形和小批量生产来说，和铸造方法相比，5轴加工能快速交货。对于很多具有不同复合角度的的孔系，同样也使五轴加工极其适合的加工领域，如果使用三轴设备，那么每个不同的复合角度的孔都要进行一次装夹，才能实现，而PowerMILL提供给你的五轴功能是可以自动识别模型中的孔，包括其他CAD软件设计的零件（如图 5）， 并且自动生成加工程序，并且可以采用具有高切削性能的铣刀，用螺旋的方式，对不同孔径的孔用同一把刀具进行加工，很大程度上提高了加工效率及加工质量。机床发展的新方向 　　近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。 五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。目前，五轴数控技术在全球范围 内普遍存在以下问题五轴数控编程抽象、操作困难 　　这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。? 刀具半径补偿困难 　　在五轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能仍然有效，而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。目前流行的CNC系统均无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算。从而导致整个加工过程效率十分低下。 　　对这个问题的最终解决方案，有赖于引入新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格式的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件 模具加工业新时尚——五轴加工机床 ???2002-4-16 来源： ? ??? 目前大部分模具加工厂使用三轴加工机床进行模具加工，而后需要大量的人工进行钳工修整工作，从降低人工成本出发，势必要以自动化机器取代人力，才能提高模具加工业的竞争力。模具加工业采用五轴加工机床，能够大幅度提高模具加工效率，正成为新的发展趋势。??? 五轴加工机床传统上在航空工业使用，主要加工复杂曲面的元件，如机身结构、涡轮叶片等。模具与其相仿，尤其是汽车钣金模具，表面几何形状复杂，凹凸不一，大部分的加工时间消耗在表面外形雕刻上。常用的三轴铣床只能沿着三个轴向运动，对复杂曲面的加工采用圆头端铣刀，不可避免地会在工件表面留下扇形尖点，如改用较小的进刀量时会导致加工时间加长，而如用人工方式磨平这些尖点，又是相当费力的工作。用五轴加工机床加工模具，可使用平头端铣刀取代