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加工中心的四轴联动和五轴联动是啥意思?

来源:168体育    发布时间:2024-03-19 19:31:21

■ 三轴联动XYZ轴在加工面上,一般是底面固定,XY二轴移动坐标,Z轴可以垂直底面立体加工。


  •   三轴联动XYZ轴在加工面上,一般是底面固定,XY二轴移动坐标,Z轴可以垂直底面立体加工。

      五轴联动的线个转动轴,可以在一面固定的状况下,对立体进行任意面加工,也即除了垂直底面立体加工外,能够直接进行侧面和斜向侧面加工,因为立体总共只有六个面。(如果用三轴必须换加工轴或者换装夹才能做到)

      在操作系统的实现上,3轴和5轴不是同一个个概念:比如,一轴,没多大关系,我们只要能实时停止和实时启动就可以、但是一定不可以命令运行完后再给停止命令——比如机械上已经撞刀了,电子命令里还没到,还在一直给——所以必须是实时控制系统;

      二轴的时候,XY两个轴,我们正真看到G命令运行的时候是XY坐标一起动的,但是实际上操作系统程序执行的时候只能是一个步骤的,所以要插补算法,先把1秒时间分成10000等分这个数量级,然后再算这0.00001秒内x走多少,y走多少,就是解平面的直线方程、圆方程或椭圆方程,先走x,然后再走y。当然人眼宏观上XY是一起动的。

      四轴、五轴的时候,如果还用插补,5次方程非常难解的,而且方程的解不唯一,所以一般不用这种插补办法。而是用2条B曲线去拟合出轨迹。具体怎么拟合希望大侠们有探究的介绍下。

      我们的手属于十二轴联动,(每一可以转动的关节和手臂或手掌或手指算一轴)所以动作要灵活地多。但是控制2只手做不同动作好像不容易,比如老顽童的一手画圆一手画方功夫。

      四轴联动、五轴联动一般指的是加工中心,数控铣床或雕刻机控制管理系统的联动控制轴数。四轴联动首先要有四个可控轴,并且四个轴是可以一起进行插补运动控制的,即四个轴能轻松实现同时联动的控制,这个同时联动时的运动速度是合成的速度,并不是各自的运动控制,是空间一点经过四个轴的同时运动到达空间的另外一点,从起始点同时运动,到终点同时停止,中间各轴的运动速度是根据编程速度经过控制器的运动插补算法经内部合成的到的各轴的速度的。对四轴加工中心,就是X、Y、Z轴再加上一个旋转轴A(也可以是B轴或C轴,A、B和C轴的定义是分别对应绕X、Y和Z轴旋转的轴,一般这个第四轴是轴线绕X轴旋转的A轴或轴线绕Y轴旋转的B轴,这个要看实际机床上第四轴的安装的地方形式而定的),而且这个第四轴不仅能独自运动而且还可以分别和其他一个轴或两个轴或这四个轴同时联动。有的机床它是有四个轴,但其只能单独运动,只作为分度轴,就是旋转到一个角度后停止并锁紧这个轴不参与切削加工,只作分度,只种只能叫做四轴三联动。同样四轴联动机床总轴数可以不只4个轴,它可以有五个轴或者更多,但它的最大联动轴数是四个轴。

      同样五轴联动机床也是样的道理,不过五轴联动机床比起四轴联动和三轴联动要复杂的多了,并且国内现阶段有的数控系统说是五轴,其实有的是假五轴,真正的五轴联动系统是有RTCP功能的。

      有幸干过三年的机械制造,对这样的一个东西是比较了解:一般普通的所谓3轴加工中心就是按照XYZ坐标系安装三个直线导轨,分别是X轴,Y轴和Z轴。3轴联动就是从A点到B点XYZ三个运动同时启动也同时到达。。。。。

      大多数的3轴加工中心为了扩大加工范围其实都不知有XYZ三个轴,比如为了扩大Y方向或者Z方向的行程范围,会增加UVW三个辅助轴,分别平行于XYZ三个主轴,相当于XYZ三个轴的延伸,由于是一般默认为辅助轴(与系统设定有关,也可以编程设置为主运动轴),数控系统还是只同时控制三个轴一起联动,本质上还是三轴联动;

      多轴机床(4轴,5轴)主要是多了旋转轴,分别绕XYZ三个轴设置了ABC三个旋转轴,比如数控车床上有些有C轴定位功能,就是绕Z轴旋转到任意角度。A轴B轴同样道理,由于多轴机床加工曲面等优势显著,使用会慢慢的广吧,尽管我没有真实的操作过。希望有用

      五轴加工效率高、精度高,工件一次装夹就可以完成。适用于汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。五轴加工不仅应用于民用工业,还大范围的应用于航空航天、军事、科研、精密仪器、高精密医疗器械行业。是一种将不可能变为可能的高科技方法,所有空间表面或不寻常形状的加工或生产都能做到。它不但可以完成复杂零件和工业产品的机加工加工任务,而且可以快速提高加工效率,缩短加工流程。

      如下图,左边是三轴切削模式,当刀具路径向顶部或零件边缘移动时,切削性能逐渐变差。为了在此处保持最佳切削条件,您需要移动转台。而如果我们要完全加工一个不规则的平面,我们必须用倾斜的转台在不同的方向上多次移动转台。可以看出,5轴加工也可以通过避免球刀中心线来获得更好的表面质量。

      5 轴数控机床将帮助您在万能加工中心节省大量时间。大多数CN 加工车间制造的零件需要在五个面进行加工。轴CNC铣削将有助于在生产中快速有效地完成工作。需要一点点的单一设置,这有助于节省周期时间和金钱。因此,它是一种具有成本效益的解决方案,可加速您的最终产品推向市场。

      在5轴加工中,刀具用于保持复杂模具加工面的垂直状态,可大大提高主轴利用率。5轴加工原理也适用于斜面侧铣,可消除球刀造成的肋状纹路。这使得模具的表面质量更加理想,也减少了需要清洁模具表面的手工作业。

      5轴CNC铣削的精度有所提高,因为它需要最少的设置。额外的设置只会导致更多的错误。它还有助于延长特定工具的使用寿命。这主要是刀具较短的结果。

      通过5轴加工技术,解决了工件在复杂角度多次重新定位精度的问题。它不仅缩短了时间,而且多次大大提高了加工公差。传统方式制作多个夹具的高成本也得到了节省。5轴加工可以加工复杂的零件,例如钻孔、锥度加工、复杂表面的空腔隐窝等,这是大多数时候传统加工方法无法实现的。

      这种类型的配置还有助于创建具有高质量光洁度的表面。零件的位置更接近 5 轴机器中的切削刀具。最后两个轴将允许使用快捷工具,这些工具不会振动太多,这将导致高质量的表面光洁度。

      5轴数控机床的另一个好处是它们可以切割复杂的形状。所有五个轴都需要各种零件。这种类型的布置中的额外运动为制造角度和圆弧提供了空间。以前,他们需要额外的设置和独特的固定装置。

      5轴加工可有效减少零件的加工时间和辅助时间。它具有较大的主轴转速和进给范围,使机器具有强大的大切削能力。五轴加工正在进入高速加工时代。五轴加工和高速切削加工的快速移动和定位,减少了半成品的周转时间,提高了生产效率和精度。

      没有多少商店拥有5轴CNC机床。拥有一个设置将使您在生产服务方面比竞争对手高出一步。您可以为客户提供竞争对手无法提供的东西。您应该尝试这种类型的机器设置,并享受它们带来的生产解决方案、效率和产品质量带来的好处。

      显然,人们已经意识到五轴数控技术在制造和生产行业的优势和重要性。人们一旦在设计和制造复杂曲面时遇到复杂的挫折,就会转向五轴加工技术。CNC机床的主要技术要求是多轴、高速、刚性好、功率大;坐标数的需求主要以三到五轴为主。但是,在机械加工行业,使用5轴加工来做一些工作并没有我们想象的那么广泛,原因如下:

      一方面,购买五轴机床的成本和所需的软件成本高,远高于普通三轴加工中心的成本。另一方面,机器本身的维护也比一般机器困难。这些方面也直接导致5轴加工零件的成本会远高于普通3轴加工。

      由于5轴加工不同于3轴,除了三个直线运动外,还涉及两个旋转运动,所形成的合成运动的空间轨迹非常复杂抽象,一般难以想象和理解。例如,为了处理所需的空间自由曲面,往往需要经过多次坐标变换和复杂的空间几何运算,还要考虑各轴运动的协调性,避免干扰、碰撞、适当的插补运动量等。要保证所需的加工精度和表面质量,编程难度就更大了。

      五轴加工是一种先进的加工技术,先进的技术需要更高层次人才的操作。从单一编程到加工操作,它不同于通常的三轴机床。因此需要高技术的操作员,这也意味着更高的人工成本。

      CNC使用独特的CNC编程语言和称为G代码的软件来调节与机床运动有关的一切,以生产对象。编程命令控制与工件相关的切割设备的速度和布置、材料进入设备的切割速度以及各种其他因素。

      整个过程将通过计算机辅助设计 (CAD) 模型或绘图开始。然后将从该模型中提取 G 代码,并进行测试运行。这有助于减少对特定切割设备或工件的损坏。CNC机器可以在包括 x 和 y轴在内的各种运动轴上移动切割材料或工件。3轴机器可以在 X、Y 和 Z轴上移动以生成 3D形状,这是基本模型。

      更先进的4轴CNC 加工设备引入了与 X 轴对齐的第四个旋转运动轴,为创建更复杂的零件留出空间。可使用 5 轴和 6 轴加工设备,这甚至可以在加工中心生产任何想到的形状。在5轴CNC机床开发的基础上,使用5轴CNC铣削或5轴CNC加工的行业数量显着增加。每年约 6% 的增长率让许多人想知道并想了解更多有关此程序的信息。

      普遍的加工中心是三轴联动,这就是说XYZ。所能加工的就是俯视所能看见的一切,3D型面和外部2D。

      四轴联动,其实也就是说主轴可以转弯,不止可以雕刻3D型面,同时还可以雕刻侧面凹下去的部分。

      目前加工中心采用的方法和设备很多,其中CNC四轴加工中心是比较常见的加工方法。初期一般采用三轴加工,但是四轴加工在性能、功能和适应性方面更好一些。今天我们就通过小编(台台)来了解四轴CNC加工中心的性能和加工特点吧。

      CNC四轴加工在业界很常见,但由于在发展过程中并没有太多理论数据,在实际应用中经常会出现各种问题,比如刀具问题。它还会影响整体利用效率。

      四轴加工中心主要分为卧式和立式两种。两种类型各有特点,一般应用的是卧式,就可在Y轴上加一个B轴,编程方法与三轴类似。4个旋转面即可满足最高的精度要求。与三轴相比,四轴一般用于三轴机床无法加工的需要,比如说受深度和角度限制无法加工的零件,如常见的扇叶、蜗杆等产品。

      其实很多四轴数控加工中心是从数控铣床发展而来的,俩者区别在于是否可以自动交换加工刀具。前者能很好地完成自动换刀,一次装夹即可自动换刀,完成多种加工功能。另外四轴加工中心还能够实现多于三轴的联动控制,可以更好的处理复杂曲面的设备进行加工。

      综上所述,四轴加工中心是一种高效率、高精度的数字控制机床,一次装夹即可完成多道工序,还具有完善的刀具功能和自动换刀功能。

      大神们写的都太专业了!我这个刚接触4轴桌面机的幼稚生也说下我的理解吧,四轴四联动指的是加工策略!比如四轴机大多采用螺旋精加工策略旋转加工物件,X 或 Y 轴垂直 Z 轴加工,这样在加工时 X 或 Y 是垂直 Z 轴不动的!这样的加工方式会有许多的死角无法一次加工到位必须多次补刀!如果四轴机采用五轴机的加工策略来做四轴的刀路就大大的降低补刀甚至不需要补刀,在加工策略上可以采用 PM 里的曲面投影精加工来制作四轴机的刀路,使原本只垂直 于Z 轴沿X 或Y轴直线运动的 X 或 Y 轴在加工时横向运动!这就是四轴四联动!五轴简单说至少有五个坐标分别是三个直线坐标两个旋转坐标,直线坐标 XYZ,旋转坐标 ABC常见的有 XYZ+AB、XYZ+AC、XYZ+BC 的三大类的五轴加工设施,五轴机主要加工三轴四轴机无法加工的物品,比如涡轮、风扇叶片和我喜欢的各类雕刻文玩