平時(shí)我們經(jīng)常提到的3軸、3+2軸、5軸等加工方案,他們的區(qū)別是什么?先給大家介紹一下:
& k4 r. _8 O& V1 `3 K
3軸加工方式9 ]" `+ R% ]: F! X8 i2 ^1 F5 k7 h
! m) E% g8 k* g
3軸加工由直線進(jìn)給軸X、Y、Z進(jìn)行加工。加工特點(diǎn):切削刀具方向在沿著整個(gè)切削路徑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變。刀尖的切削狀態(tài)不可能實(shí)時(shí)達(dá)到完美。
4 K" S, [$ ^0 {8 z5 C; ]
# E7 I5 q5 V5 ]' Y6 C8 U5 @1 |
( }% v: J0 R- g兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸先將切削刀具固定在一個(gè)傾斜位置,再由進(jìn)給軸X、Y、Z進(jìn)行加工。這種機(jī)床也叫定位五軸機(jī)床,可以使用西門(mén)子的CYCLE800功能進(jìn)行編程加工。CYCLE800 是一種靜態(tài)平面轉(zhuǎn)換,可以通過(guò) 3+2 軸機(jī)床加工(例如回轉(zhuǎn)頭或回轉(zhuǎn)臺(tái))定義空間中的旋轉(zhuǎn)工作平面。在此工作平面,可以編程 2D 或 3D 加工操作。
5 I. c R6 d/ B/ {% O2 B
4 L3 @! q* ?1 `5 W2 a6 ] A
加工特點(diǎn):回轉(zhuǎn)軸總是旋轉(zhuǎn)到加工平面垂直于刀具軸的位置進(jìn)行加工,加工期間加工平面保持固定。
% I% j2 K" S& b8 u% o! ]/ j0 B2 L
( M# \7 [! ~* I2 m5軸加工由進(jìn)給軸X、Y、Z及繞X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)軸A、B、C中任意5個(gè)軸的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。西門(mén)子的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換指令TRAORI能很好的支持5軸轉(zhuǎn)換。
( F6 d8 [- G3 }' k
' j+ A# J9 f- h7 }: r' `) r( X4 \. X6 E
加工特點(diǎn):在沿著整個(gè)路徑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可對(duì)刀具方向進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)進(jìn)行刀具直線運(yùn)動(dòng)。這樣,在整個(gè)路徑上都可保持最佳切削狀態(tài)。
6 n5 o: Q7 I# R2 K
" ]2 S/ Y1 ~2 H5 x2 w' v% f
, k8 e% e) J& \那五軸機(jī)器的優(yōu)勢(shì)如何體現(xiàn)呢,這里分享一個(gè)哈斯UMC-750P機(jī)床同時(shí)加工28個(gè)零件的例子。通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)與夾具的設(shè)計(jì),以及在五軸加工程序中將零件的三個(gè)加工面合并在一個(gè)加工程序,實(shí)現(xiàn)減少循環(huán)時(shí)間的目的。
- y6 @ [( v Q轉(zhuǎn)臺(tái)可以通過(guò)精準(zhǔn)的定位,擴(kuò)大原本的加工空間。經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的夾具,不僅能提高加工的效率,而且還能減少機(jī)器的閑置,操作人員也能從中抽出身來(lái)。
R0 q, T6 v8 m! ]; m: t; x
) i0 h6 D0 l' J, m7 l( g
比如加工下圖這樣的零件的前三個(gè)面,如果使用虎鉗的夾持方式,每個(gè)零件總共需要264秒(裝夾時(shí)間不計(jì))。
5 R- e4 Z, u2 P3 F& M
% A D# u/ q% b" V
通過(guò)設(shè)計(jì)更緊湊的夾具,充分利用轉(zhuǎn)臺(tái)提供的加工空間,能夠有機(jī)會(huì)一次加工28個(gè)零件。
1 D; A9 ^7 }, ? d: f
% c+ ^4 P/ s: N
在夾具的制作上,選用一個(gè)尺寸為114mm*114mm*550mm的鋁合金作為基體,選用定位銷作為定位,選用占用加工空間更小的壓緊夾具,以便更快的裝夾。
, M, \+ o. M* j! @. E/ t6 G# |% w% Y0 u& ]. o6 X- P1 X
再銑平基體的四個(gè)面,為每個(gè)零件加工一個(gè)定位銷孔,2個(gè)用來(lái)避空鎖緊夾具的槽,以及2個(gè)用來(lái)鎖緊的螺紋孔,這就是所有的制作步驟。
, _6 L1 O& {; _1 d8 k( a) ? c0 \) i
夾具的整套組成包括:28個(gè)定位銷、56個(gè)定位鎖緊塊(可重復(fù)利用)、56個(gè)螺絲、扳手。這樣的夾具設(shè)計(jì),能將原本的加工時(shí)間264秒縮短到202秒(裝夾時(shí)間不計(jì))。這意味著加工時(shí)間已經(jīng)減少了23.5%
) u8 o7 ?8 R' n% W
% H( r- f, V" J c# @$ }% l
不僅如此,由于加工程序已經(jīng)將零件的三個(gè)加工面合并在一個(gè)加工程序中,這樣單個(gè)程序的循環(huán)時(shí)間就變成了95分鐘,在這期間,機(jī)器一直在保持加工,無(wú)需等待操作人員的頻繁裝夾,這將大大減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
) v6 P* Z; U! Q8 H7 L" ?