五軸機(jī)床實(shí)在是有太多太多優(yōu)點(diǎn),但是五軸機(jī)床刀具姿態(tài)控制,數(shù)控系統(tǒng),CAM編程和后處理都要比三軸機(jī)床復(fù)雜得多!同時(shí),我們說到五軸機(jī)床,就不得不說真假五軸的問題,我們都知道真假五軸較大的區(qū)別在于RTCP功能,然而何謂RTCP,它是怎么產(chǎn)生的又該如何應(yīng)用?下面我們就結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)和編程后處理來具體了解一下RTCP,了解它的真正面目。關(guān)于RTCP,RTCP,在檔次高五軸數(shù)控系統(tǒng)里,認(rèn)為RTCP即是Rotated Tool Center Point,也就是我們常說的刀尖點(diǎn)跟隨功能。在五軸加工中,追求刀尖點(diǎn)軌跡及刀具與工件間的姿態(tài)時(shí),由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生刀尖點(diǎn)的附加運(yùn)動(dòng)。四軸機(jī)床的第四軸在機(jī)械加工中扮演著十分重要的角色。黑龍江伺服五軸機(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:1. 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)。2. 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)。3. 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)。4. 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)。5. 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)。分度盤五軸機(jī)床制造商五軸轉(zhuǎn)臺(tái)一般包含三個(gè)線性軸(X、Y、Z)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(A、C或B)。
自動(dòng)化加工。國際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國家生產(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、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。與三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工相比,從工藝和編程的角度來看,對(duì)復(fù)雜曲面采用五軸數(shù)控加工有以下優(yōu)點(diǎn):1)提高加工質(zhì)量和效率;2)擴(kuò)大工藝范圍;3)滿足復(fù)合化發(fā)展新方向。但是,五軸數(shù)控加工由于干涉和刀具在加工空間的位置控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比三軸機(jī)床復(fù)雜得多。所以,五軸說起來容易,真實(shí)實(shí)現(xiàn)真的很難!另外,要操作運(yùn)用好更難。
那么機(jī)床如何對(duì)這段偏移進(jìn)行補(bǔ)償呢?接下來我們就來分析一下這段偏移是怎么產(chǎn)生的。根據(jù)前文,我們都知道是由于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的變化導(dǎo)致了直線軸坐標(biāo)的偏移。那么分析旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心就顯得尤為重要。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)機(jī)床,C軸也就是第5軸的控制點(diǎn)通常在機(jī)床工作臺(tái)面的回轉(zhuǎn)中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點(diǎn)作為控制點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)五軸控制,需要知道第5軸控制點(diǎn)與第四軸控制點(diǎn)之間的關(guān)系。即初始狀態(tài)(機(jī)床A、C軸0位置),第四軸控制點(diǎn)為原點(diǎn)的第四軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,第五軸控制點(diǎn)的位置向量[U,V,W]。同時(shí)還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床,舉例如下圖所示。五軸機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的快速加工,顯著提高生產(chǎn)效率。
下文我們將以雙轉(zhuǎn)臺(tái)檔次高五軸數(shù)控系統(tǒng)為例,詳細(xì)介紹一下RTCP功能。在五軸機(jī)床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)中第四軸的轉(zhuǎn)動(dòng)影響到第五軸的姿態(tài),第五軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無法影響第四軸的姿態(tài)。第五軸為在第四軸上的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)。好了,看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示,機(jī)床第4軸為A軸,第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉(zhuǎn)臺(tái)上。當(dāng)?shù)?軸A軸旋轉(zhuǎn)時(shí),因?yàn)镃軸安裝在A軸上,所以C軸姿態(tài)也會(huì)受到影響。同理,對(duì)于我們放在轉(zhuǎn)臺(tái)上面的工件,如果我們對(duì)刀具中心切削編程的話,轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)的變化勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致直線軸X、Y、Z坐標(biāo)的變化,產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的位移。而為了消除這一段位移,勢(shì)必機(jī)床要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償,RTCP就是為了消除這個(gè)補(bǔ)償而產(chǎn)生的功能。五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)比四軸機(jī)床更加復(fù)雜。云南五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床
五軸按旋轉(zhuǎn)主軸和直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系來判定。黑龍江伺服五軸機(jī)床
國際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國家生產(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、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。與三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工相比,從工藝和編程的角度來看,對(duì)復(fù)雜曲面采用五軸數(shù)控加工有以下優(yōu)點(diǎn):1)提高加工質(zhì)量和效率;2)擴(kuò)大工藝范圍;3)滿足復(fù)合化發(fā)展新方向。但是,五軸數(shù)控加工由于干涉和刀具在加工空間的位置控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比三軸機(jī)床復(fù)雜得多。所以,五軸說起來容易,真實(shí)實(shí)現(xiàn)真的很難!另外,要操作運(yùn)用好更難!黑龍江伺服五軸機(jī)床