-
--熱烈祝賀我會(huì)聯(lián)辦的科普活動(dòng)被中國(guó)科協(xié)評(píng)為--優(yōu)秀科普活動(dòng)
12月21日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)辦公廳印發(fā)《關(guān)于對(duì)2020年全國(guó)科普日有關(guān)組織單位和活動(dòng)予以表?yè)P(yáng)的通知》（科協(xié)辦函普字【2020】158號(hào)），江蘇省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、南京工程學(xué)會(huì)和江蘇省學(xué)會(huì)服務(wù)中心聯(lián)辦的“2020年全國(guó)科普日暨第一屆‘天印筑夢(mèng)·科普智行’”活動(dòng)，被評(píng)為優(yōu)秀科普活動(dòng)。
關(guān)于學(xué)會(huì)
學(xué)術(shù)科普
五軸機(jī)床加工是什么？有哪些優(yōu)點(diǎn)
時(shí)間：2020/10/19 10:48:09 瀏覽次數(shù)：2982
字體：大
中
小
盡管有些人可能仍會(huì)考慮在復(fù)雜的航空航天、醫(yī)療和能源零件的背景下進(jìn)行五軸加工，但仍有強(qiáng)烈的理由認(rèn)為該技術(shù)可用于更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。即使您不是在加工輪廓曲面，也可以在單個(gè)設(shè)置中獲得更多零件特征，這可以為提高機(jī)器利用率和提高質(zhì)量帶來(lái)巨大的好處。毫無(wú)疑問(wèn)，五軸機(jī)床比典型的VMC貴，但是這些好處的價(jià)值卻是可觀的，它們將使您的車間更有成本效益地進(jìn)行更廣泛的工作。
使用三軸加工時(shí)，可能需要兩個(gè)，三個(gè)或更多設(shè)置才能獲得零件的所有功能。使用五軸多合一方法，除了您每次重新放置零件時(shí)潛在的錯(cuò)誤外，還可以消除那些額外設(shè)置的時(shí)間?；谶@些理由，使用五軸機(jī)床的理由很簡(jiǎn)單，大大減少了總設(shè)置時(shí)間，加工時(shí)間。
五軸加工水平
獲得零件五個(gè)側(cè)面的最簡(jiǎn)單且最便宜的方法是使用3 + 2機(jī)器配置。對(duì)于中小型機(jī)器，這通常意味著一個(gè)三軸加工中心，帶有一個(gè)傾斜的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)定位零件。這可以通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)的三軸加工中心上使用輔助的兩軸工作臺(tái)來(lái)完成，這對(duì)許多商店來(lái)說(shuō)都是很好的第一步。但是，帶有集成式傾斜工作臺(tái)的機(jī)器通?？商峁└玫募庸ば阅?，并且更易于設(shè)置和編程。對(duì)于3 + 2加工中心，如2軸旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，通常在加工零件時(shí)將第四軸和第五軸鎖定。盡管如此，幾乎所有工件的平面都可以呈現(xiàn)給主軸，并且令人驚訝的是，可以有效地切割出復(fù)雜的零件。
對(duì)于更復(fù)雜的部分，與使用夾具，正弦板或其他工作臺(tái)來(lái)定向零件相比，相對(duì)于工件以任意角度進(jìn)行鉸接的能力將節(jié)省數(shù)小時(shí)，并且還節(jié)省了工具的成本。
但是，許多商店很快發(fā)現(xiàn)，升級(jí)到完全集成的5軸機(jī)床的生產(chǎn)率更高。一方面，它可以在所有五個(gè)軸上同時(shí)進(jìn)行輪廓加工，這對(duì)于某些零件特征是必需的。完整的五軸機(jī)床通常也更快，能夠通過(guò)更快的工件分度和使用所有軸的更高加工速率來(lái)減少非切削時(shí)間，通常也更準(zhǔn)確。
完整的五軸控制的主要優(yōu)點(diǎn)是，您現(xiàn)在可以動(dòng)態(tài)地將刀具傾斜到切口中，以使刀具矢量在傾斜或自由流動(dòng)的表面上進(jìn)給時(shí)保持恒定。這就是為什么五軸加工如此廣泛地用于航空部件，骨科和其他具有彎曲功能的零件，并且越來(lái)越多地用于模具加工中。
能夠動(dòng)態(tài)地將刀具鉸接到工件上，還可以更有效地使用切削刀具。一方面，您通常可以使用較短的工具，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)將刀架或主軸傾斜遠(yuǎn)離工件或固定障礙物來(lái)減輕干擾問(wèn)題。
同樣，通過(guò)相對(duì)于表面傾斜工具，您可以更有效地利用工具的有效凹槽長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，您可以在工具的側(cè)面進(jìn)行更多的切割，而不僅僅是在工具的末端進(jìn)行切割。這有效地增加了工具的切削表面行程，并且可以將金屬去除率提高多達(dá)40-50％。
此外，專為五軸加工設(shè)計(jì)的新刀具設(shè)計(jì)正變得越來(lái)越廣泛。例如，圓弧段銑刀具有各種輪廓，它們更緊密地匹配工件的輪廓或傾斜表面。成形為在工具側(cè)面具有更大的切削面積，可以顯著減少精加工循環(huán)時(shí)間，同時(shí)仍可以產(chǎn)生更好的表面光潔度，并從一個(gè)表面到另一個(gè)表面進(jìn)行混合。
使5軸機(jī)床更易于使用
對(duì)于用于全五軸加工的機(jī)床，另一個(gè)論點(diǎn)是，它們通常具有專門針對(duì)該過(guò)程而開發(fā)的CNC功能，可以幫助設(shè)置，簡(jiǎn)化編程，提高質(zhì)量并提高安全性。CAM系統(tǒng)還發(fā)展到比過(guò)去更容易，更快速地編程，并提供了提高加工程序效率的功能。這些進(jìn)步包括：
避免碰撞–由于在五軸環(huán)境中移動(dòng)主軸和工件的動(dòng)態(tài)特性，意料之外的刀具，工件和夾具碰撞是真正的危險(xiǎn)。但是，通過(guò)使用CGTech的Vericut等仿真軟件，您可以對(duì)整個(gè)加工環(huán)境進(jìn)行建模-機(jī)械，材料，夾具和工具。諸如Makino的Collision Safe Guard（CSG）之類的控件常駐功能使該模型更進(jìn)一步，并在機(jī)器控件中復(fù)制了完整的模擬，并在發(fā)生崩潰之前關(guān)閉了機(jī)器。
刀具中心點(diǎn)控制— Okuma CNC控制器上的此功能通過(guò)自動(dòng)將刀具長(zhǎng)度偏移量添加到刀具路徑程序來(lái)控制每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)。它還控制每個(gè)軸的進(jìn)給速度，以使刀具中心點(diǎn)以指定的進(jìn)給速度沿零件移動(dòng)。使用此功能工具，在對(duì)零件進(jìn)行編程時(shí)不必考慮旋轉(zhuǎn)中心。
刀具路徑平滑–“前瞻性”技術(shù)已經(jīng)存在了一段時(shí)間，CNC在活動(dòng)零件程序中向前掃描并動(dòng)態(tài)調(diào)整緊角和曲線的進(jìn)給速度，以保持更精確的刀具路徑。當(dāng)今最好的CNC將這一功能提升到一個(gè)全新的水平，從而可以以更高的進(jìn)給率進(jìn)行非常精確的五軸加工，同時(shí)產(chǎn)生非常順暢的切削和混合。此功能可以大大減少周期時(shí)間并提高質(zhì)量。
用于五軸加工的CAM –由于曲面幾何形狀的復(fù)雜性和許多刀具矢量，CNC編程歷來(lái)在五軸加工中造成瓶頸。但是，隨著CAM供應(yīng)商繼續(xù)增加功能，編程變得越來(lái)越善于在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建有效的刀具路徑。例如，某些系統(tǒng)在更熟悉的三軸功能的基礎(chǔ)上將五軸功能分層。首先以正常方式生成三軸程序，然后添加五軸移動(dòng)，使刀具遠(yuǎn)離相鄰表面傾斜并避免碰撞。新系統(tǒng)具有針對(duì)特定應(yīng)用的多種功能，例如使用圓弧段銑刀；高進(jìn)給和高效加工；切割渦輪葉片，葉輪和葉輪；和更多。
