数控加工技术 多轴加工技术.doc

湖南科技大学 数控加工技术考察论文 多轴加工技术 年级: __ ______________________ 学号: ___________________________ 姓名: ____ _______________________________ 专业:__机械设计制造及其自动化__________ 指导老师:___ _________________________ 2011年12月22摘要 本文简单地介绍多轴加工在当代加工制造业中的重要作用，以及他的特点和优点，多轴机床的结构特点和多轴加工的技术难点也进行了阐述。同时，对多轴加工的种类和特点进行了简单的介绍，以及多轴加工生产效率的方法也进行了介绍。 关键字：多轴加工、UG UN、CATIA、MasterCAM 目录 一、多轴加工在当代制造业生产中的重要意义…………..………………3 二、多轴加工的定义…………………………….. …………………………3 三、多轴加工的特点优势…………………………….. ……………………3 四、多轴加工的技术难点……………………………………………………4 五、几种常用的多轴加工方法介绍…………………………………………5 六、多轴加工提高生产效率…………………………………………………6 七、参考文献…………………………………………………………………7 多轴加工技术概述 一、多轴加工在当代制造业生产中的重要意义 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，也使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。在行业装备数字化的大趋势下，由于对复杂产品高精度、高效率加工的需求越来越迫切，因此多轴加工应运而生。 二、多轴加工的定义 多轴加工通常指3 轴以上联动的加工，是精加工操作的一种方式。目前，国际上把多轴加工中的五轴加工技术作为一个国家工业化水平的标志，应用于航空航天、船舶等军工领域，，也逐渐应用于汽车、模具等行业，是复杂零件型面的精加工的主要解决方法也逐渐应用于汽车、模具等行业，是复杂零件型面。 三、多轴加工的特点优势 多轴加工之所以受到如此的重视，主要是因为多轴加工有一些独特的特点。一般的，零件在机床中加工有6 个基本轴可运动，3 个路径轴X、Y、Z，三个旋转轴A、B、C。目前，多加工一般是指3 轴以上联动的加工，即多轴加工可以控制路径轴X、Y、Z 与相应的旋转轴A、B、C 运动，刀轴矢量可改变，但固定后沿着整个切削路径过程不变。由于没有旋转轴的参与，普通数控加工只能控制路径轴X、Y、Z 运动，使得刀轴矢量沿着整个切削路径过程始终不变。这样就大大限制了它的加工范围和加工能力。 当前，制造加工业的升级换代，对加工技术、加工精度、加工效率的要求不断提高，而由于多轴加工引入旋转轴运动，使 其具备很多加工优势。 1.一次装夹完成三轴加工多次装夹才能完成的加工内容。 如斜顶、滑块、电极等。 2.用更短的刀具伸长加工陡峭侧面，提高加工的表面质量 和效率。 3. 直纹面或斜平面可充分利用刀具侧刃和平刀底面进行 加工，加工的效率和质量更高。 4.其中五轴加工与高速加工结合，使模具加工逐步告别放 电加工，并改变模具的零部件和制造工艺，大大的缩短模具制 造周期的精加工的主要解决方法。 首先它可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由曲面。如航空发动机的叶片, 舰船用的螺旋浆, 以及许多具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具等。这类零件如用普通三轴数控机床加工, 由于其刀具相对于工件的位姿角在加工过程中不能变, 加工某些复杂自由曲面时, 就有可能产生干涉或欠加工。 它可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。例如, 三轴机床加工复杂曲面时多采用球头铣刀, 球头铣刀是以点接触成形, 切削效率低, 而且由于加工过程中刀具工件位姿角不能调, 一般就很难保证用球头铣刀上的最佳切削点即球头铣刀上线速度最高的点进行切削, 有时甚至会出现切削点落在球铣刀上线速度等于零的旋转中心线上的情况, 如图中所示的刀位处, 这时不仅切削效率极低, 加工表面质量严重恶化, 而且往往需要进行手动修补, 因此也就可能丧失精度。如采用多轴机床加工, 由于刀具工件位姿角随时可调, 则不仅可以避免这种情况产生, 而且还可以经常保持和充分利用刀具的最佳切削点来进行切削, 或用线接触成形的螺旋立铣刀来代替点接触成形的球头铣刀, 甚至还可以通过进一步优化刀具工件的位姿角来进行铣削, 从而获得更高的切削速度、切削线宽, 即获得更高的切削效率和更好的加工表面质量。 符合于工件一次装夹便可完成全部或大部分加工的机床