高速五轴加工中心-加工工艺图解课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,/10/29,.,*,PowerMILL,高速 多轴加工技术,By Jisensen,PowerMILL高速 多轴加工技术By Jisensen,高速加工特点,主轴速度和刀具具有非常高的刀尖线速率,Very high tip velocity-mainly a function of spindle speed and cutter size,小步距，更多的加工步骤,Small step-over,requiring more machining sequences,恒定的切削负载和切削量,Constant loading/volume removal rate,避免切削方向的突然变化,Avoidance of sharp direction changes,高速加工特点主轴速度和刀具具有非常高的刀尖线速率,高速加工优点,减少数控机床的加工时间和成本,Reduce CNC machining time and cost,改进曲面精加工质量，减少或省去手工打磨工序,Improve surface finish and reduce or eliminate hand finishing,直接加工高硬度材料,Enable machining of harder materials,减少电火花加工,Reduce use of EDM,高速加工优点减少数控机床的加工时间和成本,轴表,五轴：3个线性（,linear axis）2,个旋转轴（,rotary axis）,轴表五轴：3个线性（linear axis）2个旋转轴（r,三轴加工,刀轴矢量沿着整个切削路径过程始终不变,控制路径轴,X,、,Y,、,Z,三轴加工刀轴矢量沿着整个切削路径过程始终不变,3,2,轴（定位五轴）,刀轴矢量可改变，但固定后沿着整个切削路径过程不变,控制路径轴,X,、,Y,、,Z,参与旋转轴,A(B),、,C,32轴（定位五轴）刀轴矢量可改变，但固定后沿着整个切削路径,五轴联动,整个切削路径过程刀轴矢量可根据要求而改变,控制路径轴,X,、,Y,、,Z,控制旋转轴,A(B),、,C,五轴联动整个切削路径过程刀轴矢量可根据要求而改变,五轴机床类型,TableTable,刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋转，须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。,俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直,五轴机床类型TableTable俯垂型：旋转轴不与直线轴相,五轴机床类型,TableTable,刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋转，须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。,五轴机床类型TableTable,五轴机床类型,HeadHead,工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较大。,俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直,五轴机床类型HeadHead俯垂型：旋转轴不与直线轴相垂直,五轴机床类型,HeadHead,工作台不动，两个旋转轴均在主轴上。机床能加工的工件尺寸比较大。,五轴机床类型HeadHead,五轴机床类型,TableHead,两个旋转轴分别放在主轴和工作台上，工作台旋转，可装夹较大的工件；主轴摆动，改变刀轴方向灵活,五轴机床类型TableHead,五轴机床类型,TableHead,两个旋转轴分别放在主轴和工作台上，工作台旋转，可装夹较大的工件；主轴摆动，改变刀轴方向灵活,五轴机床类型TableHead,五轴加工的优点,一次装夹完成三轴加工多次装夹才能完成的加工内容。如斜顶、滑块和电极。,五轴加工的优点一次装夹完成三轴加工多次装夹才能完成的加工内容,五轴加工的优点,用更短的刀具伸长加工陡峭侧面，提高加工的表面质量和效率。,五轴加工的优点用更短的刀具伸长加工陡峭侧面，提高加工的表面质,五轴加工的优点,直纹面或斜平面可充分利用刀具侧刃和平刀底面进行加工，加工的效率和质量更高。,五轴加工的优点直纹面或斜平面可充分利用刀具侧刃和平刀底面进行,五轴加工的优点,五轴加工和高速加工结合，使模具加工逐步告别放电加工，并改变模具的零部件和制造工艺，大大的缩短模具制造周期。,五轴加工的优点五轴加工和高速加工结合，使模具加工逐步告别放电,五轴机床运动,加工此工件时机床、工艺选用？,五轴机床运动加工此工件时机床、工艺选用？,五轴机床运动,刀具长度对机床运动的影响,方向的改变对直线轴运动的影响,五轴机床运动刀具长度对机床运动的影响方向的改变对直线轴运动的,RTCP,功能,1.,RTCP（Rotary tool center point）,功能是指刀轴旋转后为保持刀尖不变五轴,controller,自动计算并执行线性轴补偿；,RTCP ON,时，机床各线性轴在旋转后的坐标系内移动。,2.对于没有,RTCP,功能的五轴机床，后处理输出程序在工件装夹完测量出基准点到机床中心距离之后才能做；对于有,RTCP,功能的，后处理输出程序无需考虑工件在机床上的具体位置。,3.,RTCP功能1.RTCP（Rotary tool cente,RTCP,功能,Part Position on the table,With RTCP enabled,the datum of the part can be clocked with ease,Without RTCP enabled,the PowerMILL NC Programmust be output with a Workplane positioned at themachines 0 0 0,RTCP功能Part Position on the tab,RTCP,功能,No Linearization,No RTCP,A Linearized or RTCP Enabled Move,NC,programs,RTCP功能No Linearization,No RTC,五轴刀轴矢量控制,1.五轴刀轴矢量控制是,CAM,系统五轴技术的核心,2.五轴,CAM,系统给出每个切削点刀具的刀位点（,X,Y,Z),和刀轴矢量(,I,J,K)，,五轴后处理器将刀轴矢量（,I,J,K）,转化为不同机床的旋转轴需要转动的角度（,A,B,C,中的两个）；然后计算出考虑了刀轴旋转之后线性轴需要移动的各轴位移（,X,Y,Z）。,3.PowerMILL,五轴刀轴矢量控制的方式丰富灵活，可通过投影方向、点、直线、曲线、平面、曲面来控制，是领先的五轴联动加工系统,。,五轴刀轴矢量控制1.五轴刀轴矢量控制是CAM系统五轴技术的核,PM,刀轴控制,PM刀轴控制,前、侧倾角,侧倾角使刀轴绕切削方向侧旋一个角度从而避免刀尖切削,Lean Angle defines a rotation of the Tool axis at right angles to the direction of travel,正角时为右倾，负角时为左倾,Can be positive or negative to indicate a right/left lean,设置侧倾角能有效避免刀具干涉,Useful to avoid collisions when machining close to obstacles,前、侧倾角侧倾角使刀轴绕切削方向侧旋一个角度从而避免刀尖切削,刀轴通过点,From a Point,使刀轴总是通过某一固定点从而避免刀尖切削,The tool is aligned so that the axis passes through a specified point with the,cutting end,pointing,away,from,the point,刀轴通过点From a Point使刀轴总是通过某一固定点,刀轴通过直线,Towards a Line,刀轴总是通过直线上的点对齐，从而避免刀尖切削,The tool is aligned so that the axis passes through a specified line with the cutting end pointing towards the line,刀轴总是通过用户定义直线上的点,Tool axis will always pass through the user-defined line,刀轴通过直线Towards a Line刀轴总是通过直线上,刀轴通过3,D,曲线,Through a 3D curve,提供了比直线更灵活有效的刀轴控制策略,Offers much more control and flexibility than line,刀轴总是通过用户定义的曲线,Tool axis will always pass through the user-defined curve,刀轴通过3D曲线Through a 3D curve提供了,PowerMILL,多轴路径策略,PowerMILL,丰富的三轴粗加工和精加工刀路策略全部能用于五轴加工。,有多种专用的5轴加工策略,PowerMILL多轴路径策略PowerMILL丰富的三轴粗,驱动曲面,Drive Surface,投影方向和刀轴方向由驱动曲面（银色面）决定,Projection direction and tool orientation determined by drive surface(silver),驱动曲面为单一曲面，而模型为多曲面模型,Single drive surface but multi-surface part,驱动曲面Drive Surface投影方向和刀轴方向由驱动,狭槽的5轴加工,5-,Axis Machining of Slots,3,轴加工球刀清角时会留下圆角，必须手动加刀路清出直角,Using 3-axis machining will leave a fillet in the corners.The corner must then be finished by hand,5,轴加工则可用平底刀清出利角，无需在再后续电极清角,Using 5-axis machining with an end-mill leaves a sharp corner,needing minimal hand finishing,不用后续电极清角就意味着节省时间提高加工质量,The reduction in hand finishing saves time and improves quality,狭槽的5轴加工5-Axis Machining of Sl,Swarf,加工,Swarf Machining,Swarf,加工使用刀具侧刃切削,Swarf Machining cuts with the side of the tool,由于切削刀具是直刃，所以只能加工可展开的曲面（直纹面）,It can only be used with developable surfaces as cutter side is straight,切削的深度可由下切步距和曲面宽度控制,Depth of cut can be controlled by a fixed stepover or