五軸機(jī)床
關(guān)注創(chuàng)建者：suqiya 創(chuàng)建時(shí)間：2019-06-04
五軸機(jī)床的實(shí)例教程
不具備RTCP的五軸機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)必須依靠CAM編程和后處理，事先規(guī)劃好刀路，同樣一個(gè)零件，機(jī)床換了，或者刀具換了，就必須重新進(jìn)行CAM編程和后處理，因而只能被稱作假五軸，國(guó)內(nèi)很多五軸數(shù)控機(jī)床和系統(tǒng)都屬于這類假五軸。當(dāng)然了，人家硬撐著把自己稱作是五軸聯(lián)動(dòng)也無可厚非，但此（假）五軸并非彼（真）五軸！
小編因此也咨詢了行業(yè)的專家，簡(jiǎn)而言之，真五軸即五軸五聯(lián)動(dòng)，假五軸有可能是五軸三聯(lián)動(dòng)，另外兩軸只起到定位功能！
這是通俗的說法，并不是規(guī)范的說法，一般說來，五軸機(jī)床分兩種：一種是五軸聯(lián)動(dòng)，即五個(gè)軸都可以同時(shí)聯(lián)動(dòng)，另外一種是五軸定位加工，實(shí)際上是五軸三聯(lián)動(dòng)：即兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)定位，只有3個(gè)軸可以同時(shí)聯(lián)動(dòng)加工，這種俗稱3+2模式的五軸機(jī)床，也可以理解為假五軸。
目前五軸數(shù)控機(jī)床的形式
在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上，機(jī)床制造商始終堅(jiān)持不懈地致力于開發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式，以滿足各種要求。
展開 如圖4：
二．多數(shù)實(shí)用五軸機(jī)床是由三個(gè)直線坐標(biāo)軸XYZ和二個(gè)回轉(zhuǎn)軸BC或AC或AB組成的。下面我將簡(jiǎn)單介紹五軸加工的概況。
1，五軸加工總的來說分為五面加工、五軸定位加工和五軸同步輪廓加工。如圖5所示：
A．五面加工：
依照立方體法則，工件加工位置處于各基準(zhǔn)面上，使它在一個(gè)工序里完成其五面的加工
B．五軸定位加工（3+2軸定位加工）
這是運(yùn)用五面加工,多角度特點(diǎn)和工作部件平面的組合. 兩組平臺(tái)旋轉(zhuǎn)，軸只利用于定位工件的位置。主軸是永遠(yuǎn)垂直來處理須要的應(yīng)用 - 鉆或銑
C．五軸同步輪廓加工：
刀尖跟隨，此加工技術(shù)運(yùn)用于須要五軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)的加工組件。
2．五軸加工的市場(chǎng)份額，如圖6所示：
實(shí)際上，五軸加工在大批量生產(chǎn)中的應(yīng)用日益增多， 有些是零件的某些部位確實(shí)需要五軸聯(lián)動(dòng)加工，而有些零件的加工完全不需要五軸聯(lián)動(dòng)。這種應(yīng)用的增多是因?yàn)榱慵絹碓綇?fù)雜和零件精度要求越來越高。
輪胎加工不同于常規(guī)工藝，需要分割成不同比例的段，這些段中含有不同形狀的步距．只有采用CAD/CAM技術(shù)，才能提高模具質(zhì)量和縮短加工周期。無疑，PowerMILL完全具備滿足以上所提到的種種要求。
本文主要討論運(yùn)用PowerMILL軟件，結(jié)合輪胎模具的加工工藝特點(diǎn)，編制出合理有效的輪胎模具花紋的數(shù)控加工程序在DMG的HSC75linear上實(shí)現(xiàn)高速切削。
一、PowerMILL加工輪胎花紋的數(shù)控編程
1. 三維模型的分析
A， 首先，先導(dǎo)入三維模型，仔細(xì)分析并且測(cè)量圖檔，確定方便快捷的裝夾方式，由此可以確定輪胎模具的尺寸并且創(chuàng)建工作坐標(biāo)系，如圖7所示。Powermill提供強(qiáng)大的坐標(biāo)系創(chuàng)建功能，按照加工的區(qū)域而異創(chuàng)建坐標(biāo)系以滿足加工需求。
展開 五軸機(jī)床測(cè)頭廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中的高精度加工領(lǐng)域。它能夠準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)出曲面的形狀、尺寸和特征，為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提供了重要支持。
PO40是一款具有3維5向探測(cè)功能的紅外觸發(fā)機(jī)床測(cè)頭，廣泛應(yīng)用于 3 軸、5 軸加工中心，以及車銑復(fù)合加工中心。PO40具有體積小、精度高、傳輸穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，它采用穩(wěn)定的3點(diǎn)觸發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)測(cè)針受外力作用產(chǎn)生徑向或軸向移動(dòng)時(shí)，觸發(fā)機(jī)構(gòu)觸發(fā)，測(cè)頭內(nèi)部的電路向接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，接收器將信號(hào)傳送給數(shù)控機(jī)床，獲得機(jī)床各軸位置坐標(biāo)，再根據(jù)不同測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出需要測(cè)量結(jié)果。
PO40機(jī)床測(cè)頭的3D測(cè)量軟件-POM V1.0具有實(shí)時(shí)干涉檢查（安全），路徑優(yōu)化（省時(shí)），操作簡(jiǎn)單易學(xué)（容易上手）的優(yōu)點(diǎn)，滿足模具和3D曲面的測(cè)量需求。
POM V2.0與三坐標(biāo)同款編程軟件，操作易上手適用系統(tǒng)廣泛。
通過與機(jī)床系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，測(cè)頭可以根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)量路徑，自動(dòng)沿曲面進(jìn)行測(cè)量，提高測(cè)量的效率和精度。同時(shí)，它還可以與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，結(jié)合測(cè)量軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和分析，為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提供及時(shí)的支持。檢測(cè)曲面的步驟如下：
1. 機(jī)床對(duì)工件進(jìn)行曲面加工，測(cè)頭同步讀取工件三維坐標(biāo)。
2. 測(cè)頭將讀取的工件加工三維坐標(biāo)，并傳輸?shù)胶笈_(tái)測(cè)量程序進(jìn)行記錄。
3. 設(shè)定加工參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)不一致情況指令機(jī)床進(jìn)行加工，直至通過測(cè)頭讀取工件三維坐標(biāo)一致。
PO40機(jī)床測(cè)頭能夠準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)出曲面的形狀、尺寸和特征，具備高精度和高靈敏度。它利用多傳感器技術(shù)，同時(shí)測(cè)量曲面的多個(gè)點(diǎn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
展開 近年來五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，每當(dāng)人們碰見異形復(fù)雜零件高效、高質(zhì)量加工難題時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向于尋找五軸設(shè)備來滿足高效率、高質(zhì)量的加工。但是，你真的足夠了解五軸加工嗎？
▌ 五軸加工
想要真正的了解五軸加工，首先我們要做的是要讀懂什么是五軸機(jī)床。五軸機(jī)床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉(zhuǎn)軸。A、B、C三軸中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸具有不同的運(yùn)動(dòng)方式，以滿足各類產(chǎn)品的技術(shù)需求。而在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上，機(jī)床制造商始終堅(jiān)持不懈地致力于開發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式，以滿足各種要求。綜合目前市場(chǎng)上各類五軸機(jī)床，雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)直接控制刀具軸線的方向（雙擺頭形式）
兩個(gè)坐標(biāo)軸在刀具頂端，
但是旋轉(zhuǎn)軸不與直線軸垂直（俯垂型擺頭式）
兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)直接控制空間的旋轉(zhuǎn)（雙轉(zhuǎn)臺(tái)形式）
兩個(gè)坐標(biāo)軸在工作臺(tái)上，
但是旋轉(zhuǎn)軸不與直線軸垂直（俯垂型工作臺(tái)式）
兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)一個(gè)作用在刀具上，
一個(gè)作用在工件上（一擺一轉(zhuǎn)形式）
看過這些結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)床，我相信我們應(yīng)該明白了五軸機(jī)床什么在運(yùn)動(dòng)，怎樣運(yùn)動(dòng)。可是，這么多樣化的機(jī)床結(jié)構(gòu)，在加工時(shí)究竟能展現(xiàn)出哪些特點(diǎn)呢？與傳統(tǒng)的三軸機(jī)床相比，又有哪些優(yōu)勢(shì)呢？接下來就讓我們來看看五軸機(jī)床有哪些發(fā)光點(diǎn)。
GF加工方案Mikron MILL E 500U 五軸加工中心
▌ 5軸機(jī)床的特點(diǎn)
說起五軸機(jī)床的特點(diǎn)，就要和傳統(tǒng)的三軸設(shè)備來比較。生產(chǎn)中三軸加工設(shè)備比較常見，有立式、臥式及龍門等幾種形式。
展開 近年來五軸CNC在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，每當(dāng)人們碰見異形復(fù)雜零件高效、高質(zhì)量加工難題時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向于尋找五軸設(shè)備來滿足高效率、高質(zhì)量的模具產(chǎn)品加工。但是，您真的足夠了解五軸加工嗎？
人們普遍認(rèn)為，五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、平滑、復(fù)雜曲面的唯一手段。一旦人們?cè)谠O(shè)計(jì)、制造復(fù)雜曲面遇到無法解決的難題，就會(huì)求助五軸加工技術(shù)。但是，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)，它集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工。國(guó)際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)水平的標(biāo)志。由于其特殊的地位，特別是對(duì)于航空、航天、軍事工業(yè)的重要影響，以及技術(shù)上的復(fù)雜性，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一直把五軸數(shù)控系統(tǒng)作為戰(zhàn)略物資實(shí)行出口許可證制度。
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五軸機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式
想要真正的了解五軸加工，首先我們要讀懂什么是五軸機(jī)床。五軸機(jī)床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉(zhuǎn)軸。A、B、C三軸中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸具有不同的運(yùn)動(dòng)方式，以滿足各類產(chǎn)品的技術(shù)需求。
而在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上，機(jī)床制造商始終堅(jiān)持不懈地致力于開發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式，以滿足各種要求。綜合目前市場(chǎng)上各類五軸機(jī)床，雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
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五軸機(jī)床的最新內(nèi)容
一、自動(dòng)避讓功能
對(duì)于配備五軸聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)床，ESPRIT EDGE的“自動(dòng)避讓干涉碰撞”功能成為解決刀具刀柄干涉的利器。該功能通過智能算法，實(shí)時(shí)分析刀具與工件、刀柄與機(jī)床部件之間的空間關(guān)系，自動(dòng)調(diào)整機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸，巧妙避開碰撞點(diǎn)，確保加工過程順暢無阻。
二、刀路自動(dòng)裁剪與二次加工功能
面對(duì)不具備五軸聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)床，ESPRIT EDGE同樣提供了有效的解決方案。
同時(shí)，EDGECAM 5軸定位加工性價(jià)比高，只需選購(gòu)三軸銑削的功能模塊，不會(huì)因?yàn)槭?em>五軸機(jī)床就增加了軟件購(gòu)買的成本。
后處理是CAM軟件的核心，沒有后處理，無論刀路設(shè)計(jì)得多漂亮，都無法轉(zhuǎn)化成機(jī)床可用的加工程序。一般來說，不同機(jī)床型號(hào)所需的程序格式是不一樣的，不同的產(chǎn)品和加工工藝，對(duì)程序格式的需求也不相同。
EDGECAM后處理系統(tǒng)是完全開放的。
復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)
末端執(zhí)行器中的零件通常需要三軸、四軸甚至五軸CNC機(jī)床加工。例如指關(guān)節(jié)零件往往具有復(fù)雜的曲面，需要五軸聯(lián)動(dòng)加工才能一次成型，避免多次裝夾帶來的精度誤差。
裝配與一致性
全驅(qū)動(dòng)靈巧手的零部件不僅要求單件精度，還必須保證批量生產(chǎn)中的一致性。否則，在機(jī)器人多手指的聯(lián)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生卡滯或力學(xué)性能不均。
尖端技術(shù)實(shí)力：
五軸CNC機(jī)床與HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工。
光纖激光器實(shí)現(xiàn)±0.05毫米薄板切割精度。
2. 材料專業(yè)經(jīng)驗(yàn)：
6061-T6、7075及特種合金成熟解決方案。
3. 高效交付能力：
7–30天快速響應(yīng)，支持從原型到批量的定制需求。
4. 品質(zhì)保障體系：
3D檢測(cè)報(bào)告與DFM分析，杜絕缺陷風(fēng)險(xiǎn)。
尖端技術(shù)實(shí)力：
五軸CNC機(jī)床與HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工。
光纖激光器實(shí)現(xiàn)±0.05毫米薄板切割精度。
2. 材料專業(yè)經(jīng)驗(yàn)：
6061-T6、7075及特種合金成熟解決方案。
3. 高效交付能力：
7–30天快速響應(yīng)，支持從原型到批量的定制需求。
4. 品質(zhì)保障體系：
3D檢測(cè)報(bào)告與DFM分析，杜絕缺陷風(fēng)險(xiǎn)。
在航空航天結(jié)構(gòu)件、葉輪葉盤、精密模具等大型零部件的五軸數(shù)控機(jī)床加工中，旋轉(zhuǎn)軸（A/B/C軸）的鎖定操作十分頻繁。特別是在復(fù)雜工件換向、刀具校準(zhǔn)、安全暫停等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸鎖定的及時(shí)性和準(zhǔn)確性要求極高。過去，依賴人工進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械鎖定，不僅效率低下，還容易因人為因素產(chǎn)生操作誤差，導(dǎo)致加工精度下降。如今，借助輔助代碼（如G代碼、M代碼或PLC指令），即可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的自動(dòng)化鎖定。
為了給客戶更好的品質(zhì)和服務(wù)，一鑫精密2024年前后采購(gòu)了3臺(tái)五軸加工機(jī)床設(shè)備，有效的提高了生產(chǎn)效率和加工精度。
五軸加工的局限性
五軸加工設(shè)備成本較高，且編程復(fù)雜，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求高。此外，五軸機(jī)床的維護(hù)成本也較高。因此，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的零件加工，五軸加工的高成本可能不具備優(yōu)勢(shì)。
三、三軸與五軸加工的主要區(qū)別
1.
針對(duì)去毛刺，海克斯康工業(yè)軟件ESPRIT EDGE提供多種去毛刺功能，開發(fā)了五軸去毛刺，在刀軸控制方面，ESPRIT EDGE不僅支持三軸去毛刺，還支持多軸聯(lián)動(dòng)的去毛刺操作，無論您目前的設(shè)備是三軸的還是五軸的數(shù)控機(jī)床，都可直接使用。
今天為大家?guī)淼闹v解是ESPRIT EDGE五軸去毛刺，與傳統(tǒng)的去毛刺方法相比，五軸去毛刺具有更高的效率，大大減少加工時(shí)間和人力成本。
<strong>多軸銑床：</strong> 具有三軸、四軸或五軸的機(jī)床，可進(jìn)行復(fù)雜的三維加工操作。</p><p><br></p><h3><strong>銑削加工方法</strong></h3><p><strong>1. 面銑：</strong> 用刀具表面切削，在工件上形成平面。
多軸加工
多軸加工
過程：使用在多軸上運(yùn)行的數(shù)控機(jī)床（如三軸、四軸、五軸機(jī)床），在一次設(shè)置中加工出復(fù)雜的形狀。
優(yōu)點(diǎn)：提高靈活性，減少多次設(shè)置的需要，并能加工復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
5. 放電加工（EDM）
工藝：利用放電去除材料，尤其適用于難以加工的形狀。
