高速五轴加工中心加工工艺图解

高速五轴加工中心加工工艺图解演示文稿第1页，共45页。优选高速五轴加工中心加工工艺图解第2页，共45页。高速加工特点主轴速度和刀具具有非常高的刀尖线速率

Veryhightipvelocity-mainlyafunctionofspindlespeedandcuttersize小步距，更多的加工步骤Smallstep-over,requiringmoremachiningsequences

恒定的切削负载和切削量Constantloading/volumeremovalrate避免切削方向的突然变化

Avoidanceofsharpdirectionchanges第3页，共45页。高速加工优点减少数控机床的加工时间和成本ReduceCNCmachiningtimeandcost改进曲面精加工质量，减少或省去手工打磨工序Improvesurfacefinishandreduceoreliminatehandfinishing直接加工高硬度材料

Enablemachiningofhardermaterials减少电火花加工

ReduceuseofEDM第4页，共45页。轴表五轴：3个线性（linearaxis）＋2个旋转轴（rotaryaxis）第5页，共45页。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第6页，共45页。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第7页，共45页。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第8页，共45页。五轴机床类型Table－Table

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第9页，共45页。五轴机床类型Table－Table

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。第10页，共45页。五轴机床类型Head－Head

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第11页，共45页。五轴机床类型Head－Head

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。第12页，共45页。五轴机床类型Table－Head

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，改变刀轴方向灵活第13页，共45页。五轴机床类型Table－Head

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，改变刀轴方向灵活第14页，共45页。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。第15页，共45页。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。第16页，共45页。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。第17页，共45页。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。第18页，共45页。五轴机床运动加工此工件时机床、工艺选用？第19页，共45页。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第20页，共45页。RTCP功能1.RTCP（Rotarytoolcenterpoint）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；RTCPON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.第21页，共45页。RTCP功能PartPositiononthetableWithRTCPenabled,thedatumofthepartcanbe

clockedwitheaseWithoutRTCPenabled,thePowerMILLNCProgram

mustbeoutputwithaWorkplanepositionedatthe

machines000第22页，共45页。RTCP功能NoLinearization,NoRTCPALinearizedorRTCPEnabledMoveNCprograms

第23页，共45页。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。第24页，共45页。PM刀轴控制第25页，共45页。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LeanAngledefinesarotationoftheToolaxisatrightanglestothedirectionoftravel正角时为右倾，负角时为左倾Canbepositiveornegativetoindicatearight/leftlean设置侧倾角能有效避免刀具干涉Usefultoavoidcollisionswhenmachiningclosetoobstacles第26页，共45页。刀轴通过点

FromaPoint使刀轴总是通过某一固定点从而避免刀尖切削Thetoolisalignedsothattheaxispassesthroughaspecifiedpointwiththecuttingendpointingawayfromthepoint第27页，共45页。刀轴通过直线

TowardsaLine刀轴总是通过直线上的点对齐，从而避免刀尖切削Thetoolisalignedsothattheaxispassesthroughaspecifiedlinewiththecuttingendpointingtowardstheline刀轴总是通过用户定义直线上的点Toolaxiswillalwayspassthroughtheuser-definedline第28页，共45页。刀轴通过3D曲线

Througha3Dcurve提供了比直线更灵活有效的刀轴控制策略

Offersmuchmorecontrolandflexibilitythanline刀轴总是通过用户定义的曲线

Toolaxiswillalwayspassthroughtheuser-definedcurve第29页，共45页。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轴加工策略第30页，共45页。驱动曲面

DriveSurface投影方向和刀轴方向由驱动曲面（银色面）决定Projectiondirectionandtoolorientationdeterminedbydrivesurface(silver)驱动曲面为单一曲面，而模型为多曲面模型Singledrivesurfacebutmulti-surfacepart第31页，共45页。狭槽的5轴加工

5-AxisMachiningofSlots3轴加工球刀清角时会留下圆角，必须手动加刀路清出直角Using3-axismachiningwillleaveafilletinthecorners.Thecornermustthenbefinishedbyhand5轴加工则可用平底刀清出利角，无需在再后续电极清角Using5-axismachiningwithanend-millleavesasharpcorner,needingminimalhandfinishing不用后续电极清角就意味着节省时间提高加工质量Thereductioninhandfinishingsavestimeandimprovesquality第32页，共45页。Swarf加工

SwarfMachiningSwarf加工使用刀具侧刃切削SwarfMachiningcutswiththesideofthetool由于切削刀具是直刃，所以只能加工可展开的曲面（直纹面）Itcanonlybeusedwithdevelopablesurfacesascuttersideisstraight切削的深度可由下切步距和曲面宽度控制Depthofcutcanbecontrolledbyafixedstepoverorfractionofsurfacewidth第33页，共45页。用锥度刀做Swarf加工

Swarfmachiningwithtaperedtools允许使用更大的刀具Allowslargertoolstobeused能够切除更多的余量Removesmorematerial使工件的装夹更灵活Increasesflexibilitypossibleinfixtures第34页，共45页。线框Swarf加工

Swarfmachiningfromwireframe在曲面不能真正展开(非直纹面）的时候特别适用Suitablewheresurfacesarenottrulydevelopable在曲面内部结构很差时特别适用Suitablewhereinternalsurfacestructureispoor在曲面边缘加工不理想时特别适用SuitablewhereedgematchingisnotperfectWireframeToolpath第35页，共45页。5轴钻孔

5-AxisDrillingPowerMILL能够自动识别其他CAD系统产生的孔特征，并自动产生五轴钻孔刀路对于Heidenhain等有workingplane功能的五轴controller，Ductpost以钻孔循环输出；对于Andron等不支持workingplane的五轴controller，Ductpost以普通线性插补G01输出。第36页，共45页。PowerMILL针对发动机等的弯形管件有从粗加工到精加工的一套加工方案弯管加工模块

Portmachining第37页，共45页。整体叶盘加工模块

Newmoduleforblisksandimpellers新的加工模组使得整体叶盘编程速度明显提高第38页，共45页。自动防护选项

Auto-avoidoption自动调整刀路避免碰撞Automaticallyadjuststoolpathtoavoidcollision在公差范围内自动调整刀轴方向避免干涉Changestoolaxisautomaticallytoavoidobstructionbytolerancespecified第39页，共45页。刀轴控制－自动避免碰撞刀轴定义更智能灵活确保最短的刀具伸出长度提高五轴编程加工效率可在同一程序中定义两组刀轴选项第40页，共45页。刀轴控制－交互式刀轴编辑在不同的区域应用最适