第5讲 数控铣削加工及编程
— 五轴数控铣削加工编程技术
概述
前倾角与侧偏角
CAM软件中常用的刀具姿态控制方式
五轴加工机床及其工艺特点
概述
五轴加工的特点
五轴加工与三轴加工相比,具有以下特点:
加工效率高
减少制作
流程
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,减少工件装夹次数,减少放电区域
,较少模具抛光工序。
加工质量高
使用较短的刀具,稳定的加工精度,平滑的表面质
量。
改善刀具切削环境
刀具可达性好
避免过切
清角彻底
五轴加工的种类
五轴联动加工
根据不同的切削角度来调整刀具的倾斜角度。
五轴定位加工
即“3+2(五面体)”的加工方式,指两个旋转轴轴
根据不同型面的需要转到一定的角度,然后锁紧进
行加工,当加工完某一区域后,再根据需要调整两
个旋转轴的角度。
前倾角与侧偏角
前倾角与侧偏角
前倾角(Title angle) α:也叫后跟角
前倾角表示刀具在刀具路径方向上与刀具路径法向
之间的夹角。
侧偏角(Yaw angle)β:也叫侧倾角
侧偏角表示刀具在与刀具路径垂直的方向上与刀具
路径法向之间的夹角。
前倾角与侧倾角对加工的影响
刀具的有效切削半径为:
2/3
222
2
22
tan
tan1
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
+
+= θ
θ
ra
rare βαθ sintantan =其中
可以看出,当前倾角和侧倾角(绝对值)增
大时,刀具的有效切削半径减小,刀具的切削效
率降低。
但增大前倾角和侧倾角可以避免刀具与工件发
生干涉。
CAM软件中常用的刀具姿态控制方式
1)固定方向:刀轴矢量始终与定义的向量平行
2)朝向点:加工过程中刀具刀尖指向恒定的点。
3)自点:加工工程中刀具末端指向恒定的。
4)朝向线:加工过程中刀具刀尖指向一条恒定的直线。
5)自线:加工过程中刀具末端指向一条恒定的直线 。
UG中还包括:
Relative to Vector:相对于矢量
通过指定引导角度与侧斜角度,来定义相对于一个矢量的可变刀轴矢量。
Normal to Part:垂直于零件表面
使可变刀轴矢量在每一个接触点出垂直于零件几何表面。
Relative to Part:相对于零件表面
通过指定引导角与倾斜角,来定义相对于零件几何表面法向矢量的可变刀轴矢
量。
4-Axis Normal to Part:四轴垂直于零件表面
通过指定旋转轴(即第四轴)及其旋转角度来定义刀轴矢量。
4-Axis Relative to Part:四轴相对于零件表面
通过指定第四轴及其旋转角度、引导角度与倾斜角度来定义刀轴矢量
Dual 4-Axis on Part:双四轴于零件表面上
与四轴相对于零件表面法向非常相同,只是它只能用于Zig-Zag切削方法,并且
分别对Zig方向与Zag方向进行切削。
Interpolate:插补
插补刀轴通过在指定点定义矢量来控制刀轴矢量。只有在变轴铣操作中,选择
曲线与点驱动方法或曲面驱动方法时,插补刀轴选项才可使用。
Normal to Drive:垂直于驱动表面
在每一个接触点处,创建垂直于驱动曲面的可变刀轴矢量。
Swarf Drive:直纹面驱动
用驱动曲面的直纹线来定义刀轴矢量。
Relative to Drive:相对于驱动表面
通过指定引导角度与倾斜角度,来定义相对于驱动曲面法向矢量的
可变刀轴矢量。
4-Axis Normal to Drive:四轴垂直于驱动表面
通过指定旋转轴(即第四轴)及其旋转角度来定义刀轴矢量。
4-Axis Relative to Drive:四轴相对于驱动表面
通过指定第四轴及其旋转角度、引导角度与倾斜角度来定义刀轴矢
量。
Dual 4-Axis on Dirve:双四轴于驱动表面上
与Dual 4-Axis on Part情况相同,只是用驱动曲面的法向替代了零件
几何表面的法向。
Same as Drive Path:复制刀轴
从存在的操作中复制刀轴矢量。
User Function:用户自定义刀轴
五轴加工机床及其工艺特点
刀具摆动型
(1)两个转动轴都作用于
刀具上
(2)定轴,动轴
(3)摆动机构结构较复杂
,一般刚性较差,但运动
灵活
刀具回转/摆动型
(B-A)结构图
刀具与工作台回转/摆动型
(1)刀具与工件各具有一个
转动运动
(2)两个回转轴在空间的方
向都是固定的
(3)特点介于上述两类机床
之间。
刀具与工作台回转/摆动
(A’-B)结构图
工作台回转/摆动型
(1)两个转动轴都作用于
刀具上
(2)定轴,动轴
(3)摆动机构结构较复杂
,一般刚性较差,但运动
灵活
工作台回转/摆动型
(A’-C’)结构图
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概述
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前倾角与侧偏角
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CAM软件中常用的刀具姿态控制方式
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五轴加工机床及其工艺特点
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