四轴加工中心

    四轴加工中心编程

    发布时间:2022-08-06 01:34:35 来源:立博app官方网站 作者:立博客户端app下载

    内容简介:  四轴加工准确地说应该是四坐标轴联动加工。目前,很多数控系统可以实现此类插补运算功能,以达到一次装夹多面加工的要求。也有一些数控设备是在普通的数控三坐标加工中心的基础上,对第四轴进行扩展而来,使其可以满足多面或轴面上的轨迹加工。  在数控机床里,对于坐标系的定义是源于右手笛卡尔直角坐标系,即:相交于原点的两条数轴,构成了平面放射坐标系;而相交于原点的三条不共面的数轴构成空间的放射坐标系。在笛卡尔坐标系中,过定点0,作三条互相垂直的数轴,它们都以0为原点且一般具有相同的长度单位。这三条轴分别叫作X轴、Y轴、Z轴,统称坐标轴。在数控机床...

  四轴加工准确地说应该是四坐标轴联动加工。目前,很多数控系统可以实现此类插补运算功能,以达到一次装夹多面加工的要求。也有一些数控设备是在普通的数控三坐标加工中心的基础上,对第四轴进行扩展而来,使其可以满足多面或轴面上的轨迹加工。

  在数控机床里,对于坐标系的定义是源于右手笛卡尔直角坐标系,即:相交于原点的两条数轴,构成了平面放射坐标系;而相交于原点的三条不共面的数轴构成空间的放射坐标系。在笛卡尔坐标系中,过定点0,作三条互相垂直的数轴,它们都以0为原点且一般具有相同的长度单位。这三条轴分别叫作X轴、Y轴、Z轴,统称坐标轴。在数控机床上,X.Y.Z 的正方向要符合右手规则,即以右手握住Z,当右手的四指从正向X以π/2角度转向正向y轴时,大拇指的指向就是Z轴的正向,这样的三条坐标轴就组成了一个空间直角坐标系,点0叫作坐标原点,X、Y、Z轴就是空间中的三个直线轴。多轴机床里除了三个直线轴,还定义了三个旋转轴,分别是绕着X、Y、Z轴旋转的A、B、C轴。A、B、C轴的方向确定也符合右手笛卡尔规则,即右手握住某一直线轴(例如:X轴),大拇指的指向与该直线轴正向相同,四指旋握的方向即为该直线轴对应的旋转轴(即A轴)的正方向。

  在CNC加工中心里,四轴机床指的是配有X、Y、Z三个直线轴以及A或B或C三个旋转轴之一的加工中心,且三个直线轴与一个旋转轴可以进行插补运算及加工,即为联动。立式机床往往配备的第四轴为A轴(如下图所示),卧式机床则配备的第四轴为B轴(即Y轴所对应的旋转轴)。

  四轴加工中心最早应用于曲线曲面的加工,即叶片的加工。现如今,四轴加工中心可以适用于多面体零件、带回转角度的螺旋线(圆柱面油槽)、螺旋槽、圆柱面凸轮、摆线的加工等等,应用及其广泛。

  (1)由于有旋转轴的加入,使得空间曲面的加工成为可能,大大提高了自由空间曲面的加工精度、质呈和效率;

  (2)三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长的工件(如长轴类轴面加工)的加工,可以通过四轴旋转工作成;

  (3)缩短装夹时间,减少加工工序,尽可能地通过一次定位进行多工序加工,减少定位误差;

  四轴加工中心一般有两种加工模式:定位加工和插补加工,分别对应多面体零件加工和回转体轮廓加工。现在,以带A轴为旋转轴的四轴加工中心为例,分别对两种加工模式进行说明。

  在进行多面体零件加工时,需要将多面体的各个加工工作平面在围绕A轴旋转后能与A轴轴线平行,否则将造成无法加工,出现欠切或过切的现象。一般来说,通过安装在第四轴上的夹具将加工零件固定在旋转工作台上,校正基准面以确定工件坐标系A轴零点位置。在实际加工中先通过A轴的角度旋转得到加工工作平面的正确位置,然后利用相关指令(例如FANUC 统中的M10)锁定该位置,保证加工过程中加工面与A 零点位置固定,从而使得该加工面内所有元素的完整正确加工。对多面体下一个加工面加工时,只需先利用A轴打开指令(例如FANUC 统中的M11)将A 打开,再旋转A 角度至下一个加工平面与A 轴线和主轴轴线组成的相交平面平行或垂直,然后锁定即可加工。

  此类加工中,A轴仅起到分度的作用,并没有参与插补加工,因此并不能体现四轴联动的运算。

  回转零件的轴面轮廓加工或螺旋槽的加工,就是典型的利用四轴联动插补计算而成的插补加工。例如圆柱面上的回转槽、圆柱凸轮的加工主要是依靠A轴的旋转加X 的移动来实现的。此时,需要将A 角度展开,与X 做插补运算,以确保A与X 的联动,这个过程将用到圆柱插补命令(例如FANUC 的G07.1)。

  在三坐标铣削加工和普通的两坐标车削加工中作为加工程序的NC代码的主体是众多的坐标点,数控系统NC主要是通过计算控制这些坐标点来控制刀具参考点的运动,从而加工出需要的零件形状。四轴加工的程序也是如此,在编程的过程中,只需要通过对零件模型进行计算,在零件上得到点位数据即可。在多轴加工中,不仅需要计算出点位坐标数据,更需要得到坐标点是哪个的矢量方向数据,这个矢量方向在加工中通常用来表达刀具的刀轴方向。四轴加工中,刀具刀轴方向始终与加工面垂直或平行,故而可以使用手动编程和自动编程两种方式来编制程序,对于简单图形手工编程就可以,使程序简单明了。

导航栏目

联系我们

济南立博体育登录入口有限公司

电话:0531-86271322

传真:0531-82821322

手机:184-0531-6107

邮箱:281211186@qq.com

地址:济南市温泉西路8号