五軸與三軸的區(qū)別:五軸區(qū)別與三軸多兩個旋轉(zhuǎn)軸。Z軸的確定:機床主軸軸線方向或者裝夾工件的工作臺垂直方向為Z軸。X軸的確定:與工件安裝面平行的水平面或者在水平面內(nèi)選擇垂直與工件的旋轉(zhuǎn)軸線的方向為X軸,遠(yuǎn)離主軸軸線的方向為正方向1.五軸的定義:一臺機床上至少有5個坐標(biāo),分別為3個直線坐標(biāo)和兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo),及五個坐標(biāo)軸。2.五軸加工特點:1.可以一次裝夾完成多面多方位的加工,提高零件的加工精度和效率。2.可以根據(jù)工件的狀態(tài)改變刀具和工件的姿態(tài),角度可以隨時調(diào)整,所以可以加工各種復(fù)雜的零件。3.可以避免刀具的干涉.過切和欠切現(xiàn)象的發(fā)生。(相對于三軸刀具可以用的比較短!)換言之,五軸,指x、y、z三個移動軸加任意兩個旋轉(zhuǎn)軸。多功能五軸機床廠家
下文我們將以雙轉(zhuǎn)臺檔次高五軸數(shù)控系統(tǒng)為例,詳細(xì)介紹一下RTCP功能。在五軸機床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)中第四軸的轉(zhuǎn)動影響到第五軸的姿態(tài),第五軸的轉(zhuǎn)動無法影響第四軸的姿態(tài)。第五軸為在第四軸上的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)。好了,看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示,機床第4軸為A軸,第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉(zhuǎn)臺上。當(dāng)?shù)?軸A軸旋轉(zhuǎn)時,因為C軸安裝在A軸上,所以C軸姿態(tài)也會受到影響。同理,對于我們放在轉(zhuǎn)臺上面的工件,如果我們對刀具中心切削編程的話,轉(zhuǎn)動坐標(biāo)的變化勢必會導(dǎo)致直線軸X、Y、Z坐標(biāo)的變化,產(chǎn)生一個相對的位移。而為了消除這一段位移,勢必機床要對其進(jìn)行補償,RTCP就是為了消除這個補償而產(chǎn)生的功能。多功能五軸機床廠家五軸數(shù)控的NC程序校驗尤為重要,要提高機械加工效率,迫切要求淘汰傳統(tǒng)的“試切法”校驗方式 。
那么RTCP功能是怎么產(chǎn)生的呢?多年以前,在五軸機床剛普及市場的時候,RTCP概念被機床廠家大肆宣傳。彼時RTCP功能更像是為技術(shù)而技術(shù)的噱頭,更多人是對其技術(shù)本身的熱衷和營銷。其實RTCP功能正好相反,它不光是一項好技術(shù),更是一項能為客戶帶來效益和創(chuàng)造價值的好技術(shù)。擁有RTCP技術(shù)的機床(也就是國內(nèi)所說的真五軸機床),操作工不必把工件精確的和轉(zhuǎn)臺軸心線對齊,隨便裝夾,機床自動補償偏移,較大程度上減少輔助時間,同時提高加工精度。同時后處理制作簡單,只要輸出刀尖點坐標(biāo)和矢量就行了。像我們之前說的那樣,在機械結(jié)構(gòu)上,五軸數(shù)控機床主要有雙擺頭、雙轉(zhuǎn)臺、一擺一轉(zhuǎn)等結(jié)構(gòu)。
五軸機床的運動特性要求伺服驅(qū)動系統(tǒng)有很好的動態(tài)特性和較大的調(diào)速范圍。,五軸數(shù)控的NC程序校驗尤為重要,要提高機械加工效率,迫切要求淘汰傳統(tǒng)的“試切法”校驗方式 。在五軸數(shù)控加工當(dāng)中,NC 程序的校驗工作也變得十分重要, 因為通常采用五軸數(shù)控機床加工的工件價格十分昂貴,而且碰撞是五軸數(shù)控加工中的常見問題:刀具切入工件;刀具以極高的速度碰撞到工件;刀具和機床、夾具及其他加工范圍內(nèi)的設(shè)備相碰撞;機床上的移動件和固定件或工件相碰撞。五軸數(shù)控中,碰撞很難預(yù)測,校驗程序必須對機床運動學(xué)及控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析。通過對第四軸的控制和利用,能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的加工功能和完成更高精度的工作。
與三軸數(shù)控加工設(shè)備相比,五聯(lián)動數(shù)控機床有以下優(yōu)點:1. 保持刀具較佳切削狀態(tài),改善切削條件,在左圖中三軸切削方式,當(dāng)切削刀具向頂端或工件邊緣移動時,切削狀態(tài)逐漸變差。而要在此處也保持較佳切削狀態(tài),就需要旋轉(zhuǎn)工作臺。而如果我們要完整加工一個不規(guī)則平面,就必須將工作臺以不同方向旋轉(zhuǎn)多次??梢钥匆?,五軸機床還可以避免球頭銑刀中心點線速度為0的情況,獲得更好的表面質(zhì)量。2. 提高加工質(zhì)量和效率,五軸機床可以采用刀具側(cè)刃切削,加工效率更高。4軸CNC加工是一種復(fù)雜的工藝,與3軸加工相比,它具有更高的效率、多功能性和精度。多功能五軸機床廠家
數(shù)控機床四軸還可以應(yīng)用于各種復(fù)雜形狀的加工,比如汽車零部件、模具、航空航天零部件等。多功能五軸機床廠家
非線性誤差和奇異性問題,由于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的引入,五軸數(shù)控機床的運動學(xué)比三軸機床要復(fù)雜得多。和旋轉(zhuǎn)有關(guān)的頭一個問題是非線性誤差。非線性誤差應(yīng)歸屬于編程誤差,可以通過縮小步距加以控制。在前置計算階段,編程者無法得知非線性誤差的大小,只有通過后置處理器生成機床程序后,非線性誤差才有可能計算出來。刀具軌跡線性化可以解決這個問題。有些控制系統(tǒng)能夠在加工的同時對刀具軌跡進(jìn)行線性化處理,但通常是在后置處理器中進(jìn)行線性化處理。旋轉(zhuǎn)軸引起的另一個問題是奇異性。如果奇異點處在旋轉(zhuǎn)軸的極限位置處,則在奇異點附近若有很小振蕩都會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸的180°翻轉(zhuǎn),這種情況相當(dāng)危險。多功能五軸機床廠家