五轴加工实用讲义

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1、五轴加工实用讲义五轴机床的结构和分类结构五轴机床定义：具有五个运动轴，可以进行五轴联动加工的数控机床。五轴是哪五轴：直线轴是X、Y、Z三个，旋转轴是A、B、C其中的两个。所有轴都是以加工的工件或机床的工作台为参照系的笛卡尔坐标，符合右手定则。第四轴：单旋转机构中工作台旋转轴，或双旋转机构中的主动轴。第五轴：单旋转机构中主轴头旋转轴，或双旋转机构中的从动轴。分类双转台、双摆头、转台+摆头。正交、非正交。12不同类型五轴机床的特点1，双转台五轴特点——加工过程中工作台旋转并摆动，可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制;主轴始

2、终为竖直方向,刚性比较好,可以进行切削量较大的加工。适于加工——体积小、重量轻的工件，例如电极，小型模具（塑料玩具模、鞋模、较小的灯模等）。2，双摆头五轴特点——加工过程中工作台、工件均静止；主轴在加工过程中摆动，所以刚性较差，加工切削量较小。适于加工——体积大、重量重的工件，例如汽车保险杠、后桥等较大零件，轮胎模等。3，转台+摆头五轴特点——加工过程中工作台只旋转不摆动，主轴只在一个旋转平面内摆动，性能介于双转台五轴和双摆头五轴之间。适于加工——体积、重量中等的工件，例如模型、灯模、大型叶轮、大型齿轮等。五轴机床

3、的操作五轴机床操作特点1，比三轴机床多了两个旋转轴，单位为度（°）。2，旋转轴的转向：主轴头转动的符合右手螺旋；工作台转动的符合左手螺旋。3，偏心的双转台或双摆头需要测定两个旋转轴的中心距。4，有些旋转轴需要校正初始位置。5，摆头需要测定摆长——摆头旋转轴轴线到主轴端面（或刀具刀尖）的距离。6，双转台需要测定转台高——旋转工作台表面到另一个旋转轴轴线的距离,。7，加工原点位置的选择——与尽可能更多的旋转轴的轴线重合的位置。12五轴机床操作步骤双转台：1，校正工作台角度；2，测定第五轴旋转中心坐标；3，测定转台高；4

4、，Z轴对刀；5，校正工件；6，测定工件中心与第五轴旋转中心偏差。转台+摆头：1，校正摆头；2，测定摆长；3，测定第五轴旋转中心坐标；4，校正工件；5，Z轴对刀；6，测定工件中心与第五轴旋转中心偏差。双摆头：1，第五轴对刀——校正主轴轴线（刀轴）；2，第四轴对刀——校正第五轴的旋转平面；3，按照三轴加工操作方法装夹工件，并对X、Y、Z轴对刀。不同类型五轴机床操作的比较五轴机床类型加工原点X轴Y轴Z轴第四轴（主动轴或摆头轴）第五轴（从动轴或转台轴）装夹工件特殊操作双转台两旋转轴线交点第五轴的旋转中心X坐标第五轴的旋转中

5、心Y坐标第四轴轴线Z坐标校正工作台角度校正工件角度固定工件时保证工件中心与旋转中心重合或测出工件中心与旋转中心的差值测量转台高转台+摆头转台的中心线上工件基准点Z坐标校正摆头（刀轴）角度测量摆长双摆头工件上的基准点工件基准点X坐标工件基准点Y坐标使第五轴在其旋转平面内转动的角度使主轴轴线（刀轴）平行于Z轴的角度正常装夹，与三轴加工一样12五轴加工编程工艺规划五轴铣加工分类：3+2轴加工——定轴铣：在一个加工刀路中刀轴不变，也就是旋转轴不运动；五轴联动加工：加工刀路中刀轴变化，旋转轴参与联动。刀具选择1，尽可能选择高

6、速加工用刀具。2，根据五轴加工的类型和加工对象的不同，选择不同的形式刀具：3+2轴加工——所有三轴加工可用铣刀均适用五轴联动加工——球铣刀、圆角端铣刀和圆形刀片的舍弃式铣刀（牛鼻刀）叶轮、齿轮加工——锥度球铣刀、成型刀缸体管道加工——锥度球铣刀、鼓形铣刀（棒棒糖铣刀）工艺方案制定原则：可加工，高质量，高效率步骤：1，机床选型。2，安排工序。3，确定加工方法：一般原则：粗加工、二粗、残料粗加工——3+2轴加工半精加工、精加工、清角加工——五轴联动加工针对不同的工件选择加工类型：125面体的粗、精加工——3+2轴加工叶

7、轮、齿轮、管道的粗加工——五轴联动区域偏置加工叶轮、齿轮、管道的精加工——五轴联动区域加工、五轴联动轮廓加工、五轴联动等高线加工或五轴联动曲面流线加工等针对不同的加工面选择加工方法：矮侧壁加工——刀轴跟随壁的轮廓加工高侧壁加工——侧倾刀轴（以避让壁）等高加工倒角加工——侧倾刀轴轮廓加工平直面精加工——曲面法向刀轴加工自由曲面精加工——前倾/侧倾（避免法向）刀轴加工124，确定工艺参数。5，编程，并制作工艺卡或程序单。刀轴控制固定方向——定轴铣。由点或直线（曲线）控制——指向（远离）点或直线或曲线。由曲面控制——垂直

8、、相切于控制曲面。前倾/侧倾——在其他刀轴控制方法基础上前倾或侧倾，或既有前倾也有侧倾。刀路驱动刀路的驱动——生成加工刀路所参考的几何图形。驱动的作用：121，控制加工区域范围；2，控制刀路形状和方向；3，控制刀轴。CAM软件生成五轴加工程序的流程：1212刀轴、投影矢量、驱动、驱动点、工件、加工面、接触点、刀位点、刀路的关系：12后处理五轴程序的后处理与三