JDPANNT5.5五轴模块使用说明书.doc

JDPaint V5.5 多轴加工方法 (版本0.01) 北京精雕科技有限公司 2007.08 前 言 本文档从多轴基本知识、控制系统及控制软件（EN3D）设定及加工、JDPAINT5.5五轴编程模块等方面介绍一些常用的多轴加工技术，用以帮助使用者了解多轴加工操作和设定，减少多轴路径编程时间，改善多轴刀具路径质量。 本文档主要以实例的方式来介绍多轴编程加工，在阅读时可以结合实例来学习，可以达到更好的效果。不同的人有不同的思路，因此请不要把本文档中介绍的一些技术视为多轴加工的基本原理，多轴加工技术内容相当丰富，不是薄薄一本手册可以覆盖的。同时需要进行大量的实际加工，从中体会多轴加工的不同之处，灵活运用我们现有的编程功能，才能对五轴加工有一定的领悟。 阅读文档的读者应具备以下几方面的背景知识： 对三轴精雕机有一定了解； 具备一些模型的三轴加工经验； 具备一些三维建模（或者曲面造型）经验者更佳。 第一章 绪论 在过去模具加工很少使用五轴加工，问题在于多轴机床的价格昂贵及人员培训与技术上的困难，大家皆敬而远之。近年来因模具交期紧迫及价格压缩，五轴机床标准化产量，价格逐年下降，使五轴加工渐渐的受到模具业重视，多轴机床将是继高速加工机后另一个有效的加工工具。 1.1 五轴加工与三轴加工比较 五轴加工与三轴加工比较，有以下几方面的优点： 1) 减少工件非加工时间，可以提高加工效率 五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，并且提高了加工精度。 2) 刀具可以摆到更好的位置来加工曲面 五轴加工完成一些三轴加工无法完成的加工，比如有负角的曲面零件加工，刀具可以摆到更好的位置来加工曲面，如图1-1所示。 图1-1 刀具可以摆到更好的位置来加工曲面 图1-2 缩短加工时间, 改善表面加工质量 3) 可以缩短曲面加工时间，改善曲面表面的加工质量 五轴加工可通过将刀具倾斜一定角度，例如用铣刀侧刃进行铣削等，缩短加工时间；另外路径间距相同的情况下，用五轴加工工件表面的残留量要比三轴加工小得多，有利于改善加工曲面的表面光洁度，如图1-2所示。 4）可以降低刀具的损耗 五轴加工大大的降低刀具的损耗，虽然使用高速加工机可进行高速切削，缩短工时，但刀具磨耗往往只发生在刀尖，相当可惜。使用五轴加工就不同了，刀具除了刀尖切削外，更多时候是使用刀腹切削，所以刀具利用率提高很多。 在五轴加工中，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效率而不增加刀具负荷，从而可提高刀具寿命，减少刀具消耗。使用短刀具还可减小在用3轴加工时经常出现的刀具振动，从而可得到质量更高的加工表面，减少、甚至取消极其耗时的手工打磨工序。 图1-3 短刀具加工 图1-3可以看出，如果采用普通的三轴加工，将不得不增加刀具的长度。增加了刀具长度将不可避免带来诸如——切削速度降低、跳动增大等影响加工效率以及加工精度的一系列因素。采用5轴加工可以很好的解决这个问题。使用五轴加工可以加工极其复杂的、以前只能通过浇注方法才能得到的零件对于原形加工和对很小零件的加工，采用五轴加工会更快更经济。如果一零件用铸造的方法需要两个月甚至更多的时间才能完工的话，那么用五轴加工可以将交货期缩短到1~2周。所以越来越多地企业直接加工原形而很少使用快速成型设备。这种方法使得在大批量生产时，用同样材料能加工出精度更高的零件。? 机床的坐标系根据规定，数控机床采用右手直角坐标系，其中平行于主轴的坐标轴定义为轴，绕、、轴的旋转坐标分别为A、B、C。上述各坐标轴的运动可由工作台，也可以由刀具的运动来实现，但方向均以刀具相对于工件的运动方向来定义。通常五轴联动是指、、、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动。轴坐标轴轴W-System）： 是指操作者使用CAM软件进行加工编程时工件所在的编程坐标系，在JDPaint系统中，通常使用世界坐标系来定义工件坐标系，如图2-3所示。 3、理解机床运动坐标系与工件编程坐标系的相对位置关系是正确实现四轴/五轴后置处理（路径输出）的关键所在，如图2-4所示。 CAM软件的路径输出过程也称为后置处理。四轴/五轴后置处理与三轴机床后置处理有较大的区别。相同一段代码NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同的加工效果某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床一段NC代码效果一段NC代码五轴数控机床结构形式多样?几个重要关键数据 进行多轴加工之前，需要测量机床的一些关键数据，并把它们记录到控制软件(EN3D)的机床位置参数中。下面针对不同的带转轴的精雕机，分别介绍各自需要测量的关键参数。 一)、辊雕机床 1、准确测量出主轴