?數(shù)控五軸加工是一種高效、精確的加工技術(shù),廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具等領(lǐng)域。數(shù)控五軸加工的工作原理可以清晰地歸納如下:
一、基礎(chǔ)坐標(biāo)系統(tǒng)
在數(shù)控五軸加工中,根據(jù)ISO的規(guī)定,采用右手直角坐標(biāo)系來描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動。其中,平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為Z軸,繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。
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二、坐標(biāo)軸運(yùn)動實現(xiàn)
各坐標(biāo)軸(X、Y、Z、A、B、C)的運(yùn)動可以由工作臺或刀具的運(yùn)動來實現(xiàn),但方向均以刀具相對于工件的運(yùn)動方向來定義。
通常五軸聯(lián)動是指X、Y、Z、A、B、C中任意5個坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動。換言之,五軸加工包括X、Y、Z三個移動軸和任意兩個旋轉(zhuǎn)軸(如A、C軸)的組合。
三、加工過程
⒈刀具控制定位
數(shù)控五軸機(jī)床的主軸可以控制刀具的旋轉(zhuǎn),通過準(zhǔn)確定位和控制主軸的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)對工件不同位置的加工。
⒉坐標(biāo)系控制
通過X軸、Y軸、Z軸的控制,可以實現(xiàn)刀具在工件上的三維移動。其中X軸控制刀具在水平方向的移動,Y軸控制刀具在垂直于X軸的方向的移動,Z軸控制刀具在垂直于XY平面的方向的移動。
⒊旋轉(zhuǎn)軸的控制
旋轉(zhuǎn)軸(如A軸和C軸)的控制使得刀具能夠在不同角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)對工件復(fù)雜曲面的加工。A軸通??刂频毒呃@X軸的旋轉(zhuǎn),C軸控制刀具繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。
⒋加工路徑規(guī)劃
數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先編好的加工程序,通過計算機(jī)控制各個軸的步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的運(yùn)動,從而實現(xiàn)對工件加工的控制。這包括了對刀具路徑的精確計算和規(guī)劃,確保刀具能夠按照預(yù)定的路徑進(jìn)行加工。
四、精度與質(zhì)量保障
為了保證加工的精度和質(zhì)量,數(shù)控五軸機(jī)床通常配備有高精度的測量系統(tǒng),可以實時監(jiān)測工件的位置和尺寸。通過測量系統(tǒng)的反饋,數(shù)控系統(tǒng)可以做出相應(yīng)的調(diào)整,從而保證加工的精度。