POWERMILL五轴联动加工中心后置处理

2007年全国职业培训编号：455优秀教研成果评选活动参评论文

五轴联动加工中心后置处理的编写与验证

五轴联动加工中心后置处理的编写与验证

摘要：本文针对瑞士MIKRON UCP710工作台双摆动式五轴联动加工中心机床的运动原理，以及Heidenhain iTNC430控制系统的特点，阐述运用UG软件中后处理工具——UG POSTBUID 3.4.1，定制适合ucp 710五轴后处理的开发思路，并且通过VERICUT模拟软件进行模拟验证成功。目前成功开发出来的五轴后处理已在本校实训中心MIKRON UCP710五轴机床中得以全面应用，顺利地完成了各种3～5轴的零件加工。

关键词：五轴加工中心 UG Postbuld VERICUT

1、任务的来源

2001年冬，本中心购置了一台由瑞士MIKRON品牌的五轴联动加工中心，型号为——UCP710。如图1所示，此机床为工作台双摆动结构，（俗称：Table—Table双摆台）。通过X/Y/Z三个线性轴、定轴A轴的摆动和转动轴C轴的转动实现五轴联动加工。该机床的控制系统是德国的Heidenhai iTNC 430。目前，后置处理文件是计算机辅助制造软件中CAM与机床控制系统之间沟通的桥梁，是实现多轴加工的关键之一。同时本中心现配有CAD/CAM软件——UG，为了让UCP710早日投入到教学与生产加工，我们必须解决后置处理的问题。

现在国内多轴机床后置处理程序的开发已慢慢开始发展，但很多的资源还要通过国外进行技术支持。即使客户选购能够实现多轴加工编程的软件，但还要额外支付昂贵的后置开发费用才能实现软件与机床的“通讯”。开发通用的编写后置处理工具软件，可以有效地保证NC程序正确性，提高编程人员的后置处理技术以及效率，还可以把零件加工信息（如图号、工序号、刀具规格、程序加工时间等参数）嵌入NC程序中，提高加工的安全性，增加程序的可读性，减少操作人员的人为加工误差。

2、UCP710 post开发的过程

目前，常用的后置处理方法主要有以下两种：

第一种，利用CAD/CAM软件的通用后置处理模块，定义数控机床的运动方式，通过选取CAD/CAM软件提供的机床标准控制系统，定义某一类型或某台数控机床的后置处理。如PowerMILL的PM—post模块，UG的UG POSTBULD模块；

第二种，利用VC++计算机语言，按数控机床的运动方式和控制系统的编程规范，归纳出计算空间点坐标的数学公式，通过编制专用的后置处理程序并生成可执行文件，定义数控机床的后置处理。

在这我们只对第一种方法进行讨论。

首先在做后置前要熟悉机床参数。

1）Mikron UCP710的机床技术参数：

X axis 710mm

Y axis 500mm

Y axis with tool chenger in switch off position 650mm

Z axis 500mm

A轴：行程:-30～120 C轴转角： -360～+360 连续

工作台面： 600×600

主轴转速(r／min)： 100～42000rpm

功率： 35KW

快速进给： 30000(mm/min)

图1 UCP710

如上图所示在机床结构方面，应注意我们假定工件不动、刀具运动，在此前提下来看A轴和C轴的摆动，此时符合笛卡尔坐标系(直角坐标系)下的右手定则；而工作台A 轴和C轴的实际转动方向是与右手定则相反的。

下来我们启动UG POSTBUID后置处理模块，

第一步：新建后置文件，文件名为：ucp710。确定机床的类型、公/英制、机床的操作系统(如下图所示)

第二步：设定轴的极限、轴向定义。

点击

设置如下的参数，他们是机床的行程极限与刀轴的矢量。

进入，在这个对话框里设置第四轴（即A轴）参数。最关键的参数是定义A轴行程极限。

然后点击

指定机床轴与平面的关系，在AC或BC摆角的五轴加工中，由于A角有一定的限程，当A坐标连续插补过大时就会造成A向反向旋转。在加工中A反向旋转，很容易铣伤零件。为了解决这一问题，常用的方法就是采用法向抬刀。如下图选择Retract / Re-Engage

第三步：设定程序开始部分、刀轨移动部分、程序结束部分。

1) 进入

在start of program程序块里添加程序名、毛坯大小、取消最小角度转动功能与取消TCPM功能。如下图

2)进入

在operation Start Sequence程序块里添加刀具、启动M126、TCPM （M128）、公差等，如下图

注意：

M126是最小角度转动功能M126，它是取消第四轴C轴的液压锁紧，确保联动。

TCPM(Tool Center Point Management刀具中心点管理)指令是多轴后置处理软件简化的基础。传统意义上的后置处理软件（即不具备TCPM功能），必须输入刀轴的回转中心距(刀轴摆动式)或转台两轴线(转台摆动式)的位置关系，后置处理程序才能完成坐标转换；随着控制系统技术的发展，越来越多的控制系统厂家在其高端产品中都加入了上述坐标转换的功能，如Heidenhain的M128指令就是上述功能。打开M128，工件的坐标

原点可以任意设置，由控制系统计算工件坐标和各转轴轴线的关系，加工准备更为简单方便，还可以在程序中保证刀尖的进给速度恒定。对于后置处理软件来说，可以略去上述的坐标转换的计算，后置处理软件的开发难度降低，生成的加工程序在同类型设备中具有相对更大的通用性。要注意的是程序在结束抬刀前与换刀前应用M129即取消TCPM功能。

3）进入设定刀轨移动关系

A、

编辑X并设定Expression为$mom_alt_pos(0)

编辑Y并设定Expression为$mom_alt_pos(1)

编辑Z并设定Expression为$mom_alt_pos(2)

B、

设定如下

*

注意1：

编辑X并设定Expression为$mom_alt_pos_arc_center(0)

编辑Y并设定Expression为$mom_alt_pos_arc_center(1)

编辑Z并设定Expression为$mom_alt_pos_arc_center(2)

注意2：

编辑X并设定Expression为$mom_alt_pos(0)

编辑Y并设定Expression为$mom_alt_pos(1)

编辑Z并设定Expression为$mom_alt_pos(2)

C、

添加如下语程序

注意

rap1 Expression为$mom_alt_pos(0)

rap2 Expression为$mom_alt_pos(1)

rap3 Expression为$mom_alt_pos(2)

A Expression为$mom_out_angle_pos(0)

C Expression为$mom_out_angle_pos(1)

4）：设定程序结束前的机床动作，其中包括按顺序排列取消TCPM，关闭切削油，停止主轴转动，Z轴抬到安全的位置以便A C轴回原点。

进

5）：设定程序结束

最后保存退出，在保存目录下会生成这三个文件分别是：ucp710.def ucp710.tcl

ucp710.pui

6）：运用UG编写刀具轨迹。

如下图，我们采用多轴加工模块，选择变轴加工方式，然后选择curve/point的驱动方式，并选择Normal to Part 刀轴控制，其他的参数按常用的公共参数设置。

程序编好后选择已经编写好的后置处理（UCP710）如下图所示：

按OK后生成NC代码如下：

============================================================ Information listing created by : YWM

Date : 2007-4-25 11:14:00

Current work part : E:\TEXT POST\text_post-1.prt

Node name : ywmacer

============================================================

0 BEGIN PGM text_post-1 MM

1 ; ARQUIVO : E:\TEXT POST\text_post-1.prt

2 ; FEITO POR: YWM

4 ; MIKRON: ITNC430

5 ;

--------------------------------------------------------------

6 ; POSPROCESSADOR: E:\WORK\POST\UG\5A\MIKRON_ORG.TCL

7 ; REVISAO : - DATA: 3/11/06

8 ;

--------------------------------------------------------------

9 M126

10 ;

11 ; ==== OPERACAO: VARIABLE_CONTOUR_COPY - FERR.: T0 R3

12 ;

==============================================================

13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT

14 CYCL DEF 7.1 #1

15 ;==== TROCA DE FERRAMENTA ====

16 L M129

17 TOOL CALL 1 Z S10000 DL0.0 DR0.0

18 L M3

19 L Z-60. F MAX M91

22 L Z300.

23 L M128 F200.

20 L A90. C317.624 F MAX

24 L X-16.513 Y-18.099 F200. M8

25 L X-16.493 Y-18.077 Z101.211 A87.167 F3000.

26 L X-16.437 Y-18.016 Z102.34 A84.519

27 L X-16.354 Y-17.925 Z103.392 A82.041

28 L X-16.248 Y-17.809 Z104.372 A79.722

29 L X-16.124 Y-17.674 Z105.282 A77.55

30 L X-15.988 Y-17.524 Z106.128 A75.516

31 L X-15.842 Y-17.364 Z106.913 A73.61

32 L X-15.689 Y-17.196 Z107.642 A71.824

33 L X-15.532 Y-17.024 Z108.319 A70.15

34 L X-15.201 Y-16.662 Z109.568 A67.012

35 L X-14.875 Y-16.304 Z110.637 A64.267

36 L X-14.561 Y-15.96 Z111.553 A61.864

37 L X-14.266 Y-15.636 Z112.338 A59.761

38 L X-13.991 Y-15.336 Z113.012 A57.92

39 L X-13.476 Y-14.77 Z114.16 A54.694

40 L X-13.06 Y-14.315 Z114.992 A52.272

41 L X-12.733 Y-13.956 Z115.6 A50.452

42 L X-12.217 Y-13.391 Z116.483 A47.719

43 L X-11.672 Y-12.793 Z117.331 A44.978

44 L X-11.081 Y-12.146 Z118.165 A42.148

45 L X-10.543 Y-11.556 Z118.856 A39.681

46 L X-10.058 Y-11.025 Z119.43 A37.526

47 L X-9.623 Y-10.547 Z119.91 A35.643

48 L X-9.233 Y-10.12 Z120.312 A33.997

49 L X-8.534 Y-9.354 Z120.974 A31.119

50 L X-7.996 Y-8.764 Z121.436 A28.961

51 L X-7.167 Y-7.855 Z122.072 A25.723

52 L X-6.314 Y-6.92 Z122.638 A22.479

53 L X-5.557 Y-6.091 Z123.071 A19.666

54 L X-4.884 Y-5.353 Z123.404 A17.204

55 L X-4.288 Y-4.7 Z123.66 A15.05

56 L X-3.761 Y-4.123 Z123.856 A13.166

57 L X-3.297 Y-3.614 Z124.007 A11.518

58 L X-2.479 Y-2.717 Z124.222 A8.635

59 L X-1.862 Y-2.041 Z124.344 A6.473

60 L X-.932 Y-1.021 Z124.461 A3.235

61 L X-.466 Y-.511 Z124.49 A1.617

62 L X0.0 Y0.0 Z124.5 A0.0

63 L X.808 Y.886 Z124.471 A2.806 C137.624

64 L X1.516 Y1.661 Z124.397 A5.266

65 L X2.133 Y2.338 Z124.295 A7.421

66 L X2.67 Y2.927 Z124.177 A9.307

67 L X3.139 Y3.44 Z124.053 A10.958

68 L X3.952 Y4.331 Z123.788 A13.846

69 L X4.555 Y4.992 Z123.55 A16.011

70 L X5.002 Y5.483 Z123.349 A17.633

71 L X5.665 Y6.209 Z123.013 A20.064

72 L X6.316 Y6.923 Z122.637 A22.49

73 L X7.055 Y7.733 Z122.151 A25.293

74 L X7.689 Y8.427 Z121.682 A27.75

75 L X8.232 Y9.023 Z121.238 A29.903

76 L X8.699 Y9.534 Z120.825 A31.789

77 L X9.099 Y9.974 Z120.445 A33.439

78 L X9.782 Y10.722 Z119.738 A36.328

79 L X10.278 Y11.266 Z119.175 A38.494

80 L X10.64 Y11.662 Z118.736 A40.117

81 L X11.167 Y12.239 Z118.049 A42.55

82 L X11.672 Y12.794 Z117.33 A44.98

83 L X12.23 Y13.405 Z116.462 A47.785

84 L X12.694 Y13.914 Z115.669 A50.242

85 L X13.082 Y14.339 Z114.951 A52.394

86 L X13.406 Y14.694 Z114.305 A54.277

87 L X13.678 Y14.992 Z113.726 A55.926

88 L X14.126 Y15.484 Z112.687 A58.813

89 L X14.439 Y15.827 Z111.886 A60.979

90 L X14.661 Y16.069 Z111.274 A62.604

91 L X14.971 Y16.409 Z110.338 A65.041

92 L X15.253 Y16.719 Z109.384 A67.48

93 L X15.546 Y17.039 Z108.261 A70.294

94 L X15.77 Y17.285 Z107.264 A72.753

95 L X15.943 Y17.474 Z106.382 A74.902

96 L X16.075 Y17.62 Z105.602 A76.782

97 L X16.177 Y17.731 Z104.915 A78.428

98 L X16.323 Y17.891 Z103.702 A81.31

99 L X16.406 Y17.982 Z102.784 A83.475 100 L X16.452 Y18.033 Z102.092 A85.102 101 L X16.498 Y18.083 Z101.049 A87.547 102 L X16.513 Y18.099 Z100. A90.

103 L

104 ; ------- ZERAR ANGULOS ---------

105 L M129

106 L Z-60. F MAX M91

107 L A0.0 C0.0 F MAX

108 ; ---- Tempo Total de Usinagem: 0.2 min.

109 M30

110 END PGM text_post-1 MM

最后，能过Vericut反读后处理的代码进行模拟切削运动，从而验证开发出的后置文件是否安全？是否合理？能否真正投入生产当中。

Vericut是美国CGTech公司开发的一款集数控加工仿真、干涉校验、工时工况分析、代码优化等多种功能于一体的软件。该系统可以以虚拟现实的方式建立数控机床、刀具、夹具和毛坯模型，在刀位数据或NC代码的驱动下模仿金属切削加工中走刀轨迹和材料被切除的过程，使用户以直观的方式对工艺规划的合理性进行评估，对是否存在干涉进行校验，并优化走刀轨迹和NC代码。

VERICUT软件已广泛应用于航空、模具制造等行业，其最大特点是可针对各种不同CNC系统通过反读数控代码进行模拟仿真工作，既能仿真刀位文件，又能仿真

CAD/CAM后置处理的NC程序，从而实现实际生产当中安全，高效的目的。

Vericut分以下几步去完成

一、建立机床模型：装配时要注意部件之间的运动联接之间的关系。

二、选择控制系统文件（本例机床的操作系统是Heidenhain TNC430）。

三、建立刀具库。

四、导入加工毛坯。

五、设定加工坐标系

六、添加加工程序（即NC程序）

最后模拟结果如图，证明我们开发的后置是正确的。

结束语

在UCP710 POST的最终测试过程中，五轴联动加工测试的内容是一个叶轮，程序运行正常。但由于实际情况多种多样，无法完全预见。我们仍强调应遵循G代码“先仿真后实际加工”的原则。通过UCP710 POST的开发和应用，我们解决了车间数控加工中的急需，为五轴加工中心UCP710在生产中充分发挥作用打下了基础。同时，我们积累的多轴后置处理软件的开发经验．将为后续其它的通用后置处理软件的后置设计起到借鉴作用。

五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别

五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别 立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 立式五轴加工中心 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转（图）。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。 主轴回转的立式五轴加工中心 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。

PowerMILL后处理修改教程

一、完整的后处理文件介绍 一个完整的后处理文件通常有：定义字符段、定义字符格式段、定义键值段、定义指令值段、变量定义、程序格式段等部分组成。 下面我们先来看一个比较完整的后处理文件，并把它分为数段，把需要修改的地方做个必要的解释： machine fanucom ——————后处理文件头 ============第一部分是定义字符段=================================== define word TN address letter = "TOOL TYPE：- " address width = 13 field width = 25 end define 具体解释： define word TN ——————————————定义字段； address letter = "TOOL TYPE：- " —————定义字段的返回值，比如在后处理文件里有“MS =C ; TN ToolType ; EM =C”，而在写程式的时候选用的是端铣刀，那么在CNC程式里就会有（TOOL TYPE：- ENDMILL）； address width = 13 ———————————定义字符宽度，如上"TOOL TYPE：- "，从T开始算起一共13位，包括空格； field width = 25 ———————————定义返回字的宽度，如上"ENDMILL"，如果field width = 2，那"TOOL TYPE：- "就返回EN；如果field width = 25，那"TOOL TYPE：- "就返回ENDMILL。 end define ========================== 第二段是定义字符的格式================================== define format ( / G6 S T M1 M2 L P D E H O ) address width = 1 field width = 2

高速五轴动梁龙门加工中心滑枕及主轴设计-开题报告讲解

一、引言： 开题报告主要由 A题目分析、B国内外技术资料、C主要设计内容、D方案、E设计日程安排、五个基本方面组成。 提纲：A题目分析 B国内外技术资料 1、五轴介绍 2、高速切削技术 3、加工中心 4、数控部分 5、小结 C主要设计内容 1、适用范围 2、技术参数 3、结构特点 D 方案 1、整机设计方案 2、具体设计方案（1）主轴部分 （2）进给部分 E 设计日程安排 二、正文： A 题目分析： 本次毕业设计题目为--五轴高速动梁龙门加工中心。 主要特点：本产品与传统的三轴联动数控龙门加工中心的最大区别是在刀头上增加了A 、C 轴的联动。由于A、 C 轴联动的参入，实现五轴联动加工。该机床具有很强的数控功能，可一次装夹工件在多种空间角度进行铣、镗、钻等工序加工，加工各种具有复杂轮廓表面或型腔的工件，广泛适用于多种机械加工领域。特别适用于模具和凸轮及航天航空等超复杂零件的机械加工。 主要性能要求： 1，整机采用龙门式结构，刚性好上下工件操作方便 2，可实现五轴控制、五轴联动 3，主轴采用高速电主轴、主轴转速高、加工效率高

4，工作台面及三向行程大、加工范围广、整机刚性高、承载重量大 B 国内外技术资料： 本部分内容主要由五个方面组成：1、五轴的介绍 2、高速切削技术 3、加工中心 4、切削数据库 5、数控部分下面一一展开： 1、五轴的介绍 几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。 五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。 符合数控机床发展的新方向 近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。 国内五轴数控技术发展状况与市场分析 五轴联动数控机床，是电力、船舶、航空航天、高精密仪器等民用工业和军事工业等部门迫切需要的关键加工设备。西方发达国家长期对我国实行禁运。从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，首先是国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开，随后国际机床巨头纷至沓来，五轴数控机床的品种和数量逐年上升：CIMT99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r／min 的五轴高速龙门加工中心，北京市机电院的主轴转速15000r／min的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床DCB－510，其数控系统由清华

PowerMILL的后处理应用技巧

PowerMILL的后处理应用技巧 1引言 PowerMILL是一种专业的数控加工自动编程软件，由英国Delcam公司研制开发。从PowerMILL的使用来看，PowerMILL可以说是世界上功能最强大、加工策略最丰富的数控加工编程软件系统之一，同时也是CAM软件技术最具代表性的、增长率最快的加工软件。它实现了CAM系统与CAD系统的分离，可以更充分发挥CAM和CAD各系统的优势，可在网络下完成一体化集成，所以更能适应工程化的要求。其广泛应用于航空航天、汽车、船舶、家电以及模具等行业，尤其对各种塑料模、压铸模、橡胶膜、锻模、冲压模等具有明显的优势. 软件的数控自动编程主要是软件经过刀位等自动计算产生加工刀具路径文件，但刀路文件并不是数控程序。需要从加工刀具路径文件中提取相关的加工信息，并根据指定数控机床的特点及要求进行分析、判断和处理，最终形成数控机床能直接识别的数控程序，这就是数控加工的后置处理。本文针对PowerMILL自动编程软件后处理方面的技巧进行探讨。 2 PowerMILL后处理使用技巧 在PowerMILL生成刀具路径后，提供了两种后处理方法:NC程序和PM-Post后处理. 2.1 NC程序 NC程序模块存在于PowerMILL浏览器中，如图1所示，没有工具栏也没有快捷图标，只能通过"NC程序"菜单和NC程序对象菜单进行参数设置。NC程序生成的主要步骤如下： (1)右键单击产生的每个刀具路径，在弹出的菜单、中选择"产生独立的NC程序";或者右键单击PowerMILL浏览器中的"NC程序"，在弹出的菜单路径，在弹出的菜单中选择"增加到NC程序"选项。

(2)右键单击生成的每个NC程序，在弹出的菜单中选择"写人";或者右键单击Poirer112ILL浏览器中的"NC程序"，在弹出的菜单中选择"全部写人"选项。 2.2 PM-Post后处理 PM-Post是Delcam提供的专用后处理模块，其后处理操作步骤如下: (1)在PowerMILL的"选项"中将NC程序输出文件类型改成"刀位"，输出后缀名为cut 的刀具路径文件。 (2)启动PM-Post进人PostProcessor模块，如图2所示，分别添加NC程序格式选项文件Option files和第一步产生的刀具路径文件CLDATA Gles. (3)右键单击某个刀具路径文件，在弹出的菜单中选择Process选项，实现该刀具路径文件的NC程序的输出。 可以看出，NC程序方法简单，当程序后处理设置为固定无需改动时，只需要选择相应的后处理选项文件，即可快速生成所需的NC程序代码。这种方法适用于单位设备固定统一，软件后处理对应性较强的情况。PM-Post方法不但可以生成所需的NC程序，还可以通过PM-Post中的Editor模块对NC程序格式选项文件进行设置，有利于生成更加简洁高效的NC程序代码。这种方法比较适合单位设备的种类型号较多，且自动数控编程由工艺组统一负责，然后再根据设备分配情况生成NC加工程序等场合。 3 PowerMILL后处理设置技巧 早期的PowerMILL后处理程序DuctPost以及其它数控编程软件提供的后处理程序大部分都是基于纯文本文档，用户可通过文本编辑器修改这些文件。该文件结构主要有注释、定义变量类型、定义使用格式、常量赋值、定义问题、字符串列表、自定义单节及系统问题等部分。最新的PowerMILL后处理程序PM-Post基于图形窗口和对话框，使后处理选项文件的设置变得直观、明了。 PM-Post的格式选项文件的修改在Editor模块中进行，如图3所示。 下面以Fanuc系统为例，给出常用后处理设置的方法: 为保留系统自带的Fanuc后处理文件，我们在修改前先将该文件另存为Fanuc

进口五轴联动立式加工中心生产企业大全

进口五轴联动立式加工中心生产企业大全 五轴联动立式加工中心是立式加工中心大类里比较高端的机型；立式加工中心正在向五轴联动、六轴联动方向发展，目前德国、瑞士、意大利、西班牙、台湾、日本的立式加工中心机都已发展成为五轴联动立式加工中心或六轴联动立式加工中心，其特点是转速高、精度高，可加工复杂工件。 下面介绍一些进口五轴立式加工中心的生产企业： 一、瑞士进口的五轴联动立式加工中心 1、瑞士FEHLMANN费尔曼五轴联动立式加工中心 2、瑞士威力铭?马黛尔WILLEMIN MACODEL 五轴联动立式加工中心 3、瑞士REIDEN雷登五轴联动立式加工中心

4、瑞士阿奇夏米尔五轴联动立式加工中心 二、德国进口的五轴联动立式加工中心 1、德国斯宾纳SPINNER五轴联动立式加工中心 2、德国巨浪Chiron五轴联动立式加工中心 3、德国wemas威马斯五轴联动立式加工中心 4、德国ALZMETALL奥美特五轴联动立式加工中心 5、德国Fooke福科五轴联动立式加工中心 6、德国STAMA斯塔玛五轴联动立式加工中心 7、德国matec马泰克立式五轴加工中心 8、德国handtmann海德曼五轴联动立式加工中心 9、德国ACROLOC阿卡罗科五轴立式加工中心

10、德国KEPPLER凯普乐六轴联动立式加工中心 11、德国EDEL易代尔五轴/六轴联动立式加工中心 12、德国HEDELIUS赫德鲁斯五轴立式加工中心 13、德国PRIMACON普里马康高速立式五轴加工中心 三、意大利进口的五轴联动立式加工中心 1、意大利FIDIA菲迪亚立式五轴联动加工中心 2、意大利parpas帕尔帕斯立式五轴联动加工中心 3、意大利MECOF美卡福五轴联动立式加工中心 4、意大利皮特卡纳基立式车铣复合五轴加工中心 四、西班牙进口的五轴联动立式加工中心 1、西班牙MTE梅特五轴联动立式加工中心

五轴加工中心参数

五轴加工中心参数 1. 设备基本要求： *1.1机床结构：床身采用龙门结构，大理石铸造床身，立式主轴及回转摆动工作台（B，C 轴）的结构形式，具有五轴联动的加工功能； 1.2机床结构设计合理，刚性强，稳定性好，并采用系统具有的动态品质和热稳定性，需能 连续稳定工作，精度保持寿命长。 2. 技术规格及要求： 2.1机床要求及主要技术参数 2.1.1工作台尺寸：工作台尺寸≥600×500mm； *2.1.2工作台为单支撑，承重≥400kg； *2.1.3主轴采用全集成电主轴，主轴最高转速≥18000r/min； *2.1.4主轴最大扭矩：≥130Nm； *2.1.5主轴最大功率：≥35KW； 2.1.6主轴锥孔：SK40； *2.1.7工作行程： （1）X轴行程：≥600mm； （2）Y轴行程：≥500mm； （3）Z轴行程：≥500mm； （4）C轴行程：360°； （5）B轴行程：-5～110°； 2.1.8 最小位移增量 （1）X\Y\Z最小位移增量：≤0.001mm； （2）A\C轴最小位移增量：≤0.001° *2.1.9定位精度：X\Y\Z直接测量系统（全闭环）光栅或磁栅； （1）X\Y\Z轴定位精度：≤0.008mm VDI/DGQ 3441标准； （2）B\C轴定位精度：B轴≤10arc sec，C轴≤10arc sec VDI/DGQ 3441标准； *2.1.10快移速度： （1）X\Y\Z轴快移速度：≥50m/min； （2）B\C轴快移速度：≥50r/min； 2.1.11刀库 （1）刀库容量：≥30把，SK40； （2）最大刀具直径（相邻刀位满时）≥80mm； （3）最大刀具直径（相邻刀位空时）≥130mm； （4）最大刀具长度≥300mm； （5）最大刀具重量≥6kg； *2.1.12机床配置标准要求： （1）主轴、驱动、工作台的主动冷却系统； （2）移动电子手轮； （3）海德汉TS 649红外线测头； （4）五轴精度校准工具包； （5）机床具有全封闭防护外罩； （6）自动排屑器； （7）冷却液喷枪； （8）自动化准备：包含自动开合舱门、4通道旋转接头，回转摆动工作台；

五轴加工中心培训课程

五轴加工中心培训课程 五轴加工中心培训课程 多轴（四、五轴）加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提 高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求? 二、培训目标 通过学习数控多轴（四、五轴）加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴（四、五轴）机床加工复杂零件的能力。 三、培训时间：2个月 四、课程内容： （一）软件部分 1、UG NX多轴编程 2、MasterCAM多轴编程 （二）机床部分 1、四、五轴加工介绍，机床结构与运动关系，各种机床的加工特点，运用场合及优势； 2、定轴加工（3+2）在模具及零件加工中的应用； 3、NX软件刀具轴的控制方法； 4、四、五轴实例分析及案例讲解； 5、机床仿真； 6、（可变轴铣、外形轮廓铣）；

（1）多种刀轴设置⑵插补刀轴设置⑶ 垂直于部件 17、四、五轴联动工件铣削； 18、四、五轴机床的仿真加工； 19、独立完成加工与编程。 课程特点： （1）同时学习到四轴与五轴加工中心的编程与加工技术，课程更超值，学习效率更高； ⑵采用流行的数控编程软件，Mastercam、UG PM等,方便已有软件基础的学员进行学习； 多轴（五轴）加工培训大纲 一、培训课程性质 多轴（五轴）加工是数控加工技巧中很重要的一个部分，该项技巧在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制作领域得到广泛利用。随着对产品的要求千锤百炼：产品的结构形势日趋复杂，生产效率不断前进，数控机床的更新换代，控制数控多轴加工技巧已经突显出它的重要作用。然由于受到机床硬件前提和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工、理论性比较强，很少涉及数控多轴加工的内容，实战内容比较少，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才接触到多轴设备和实战经验。从而影响了他们的工作效率和企业的生产定单。为了满足企业加工需求，在数控教学、培训中开设数控多轴（五轴）加工技巧课程已是迫在眉睫。 多轴（五轴）加工技巧培训课程是三轴数控加工技巧课程的补充和前进，契 合国家职业标准对于高级工和技师的请求。该课程是奥林匹克数控多轴（五轴）加工技巧培训的必修课程，通过考核后，由浙江省机械装备制造技术创新服务平台培训中心颁发数控多轴（五轴）加工技巧培训证书；该培训为全国数控技巧大赛供给技巧支撑和保障。 二、培训目标 通过学习数控多轴（五轴）加工技巧，使学员能够懂得多轴加工的工艺知识，熟练操作四轴、五轴机床。在专业技巧上达到完成零件加工工艺制定、编 制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能应用多轴机床加工复杂

powermill后处理编写(5轴)讲课稿

p o w e r m i l l后处理编 写(5轴)

5轴主轴头选项文件设置 ( Up dated 31/01/2001 )以下链接给出的是一个5轴主轴头范例图示 :- ( 主轴头回转轴 ) 第4旋转轴和第5旋转轴要求 下面是多轴旋转加工需在选项文件中定义的内容。:- ( 范例中定义了三个主旋转轴， A , B , 和 C ，但实际应用中多旋转轴加工系统仅会使用其中两个。 ) define format ( A B C ) ## 内建源文件中可能已经定义 metric formats leading zeros = false trailing zeros = true decimal point = true decimal places = 3 imperial formats leading zeros = false trailing zeros = true decimal point = true decimal places = 4 end define word order = ( + A B C ) ## 仅当内建字排序列表中间没有时需要

block order = true ## 不考虑内建排序列表，使用"define block xxx. " 排序 define keys azimuth axis = C## 第4旋转轴通常为方位角 ( 立柱回转 ) elevation axis = B## 第5回转轴通常为仰角 ( 主轴回转 ) end define ## " A, 和 /或B, 和 /或C " 均需插入到Rapid 快进和Linear 线性程序段中，其和对齐轴相关。 ( 范例图示，B绕Y旋转，C绕Z旋转) define block move rapid N ; G1 ; G2 ; G3 ; G6 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; S ; H ; M1 ; M2 end define define block move linear N ; G1 ; G2 ; X ; Y ; Z ; B ; C ; F ; M1 ; M2 end define 旋转轴参数设置 以下参数需包含在旋转轴选项中。 spindle azimuth rotation = true ## 旋转工作台缺省为 false spindle elevation rotation = true ## 旋转工作台缺省为false

五轴精密加工中心的详细讲解

五轴精密加工中心的详细讲解 五轴加工中心分为两类:一类是立式的，另一类是卧式的。 深圳凯福精密制造的黄教授首先谈一下立式五轴加工中心是怎么实现精密铝合金零件加工的 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A 轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。 卧式五轴加工中心，它是怎么实现精密铝合金零件加工的呢？ 此类加工中心的回转轴也有两种方式，一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴，再加上工作台的一个回转轴，实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活，如需要主轴立、卧转换，工作台只需分度定位，即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度，对工件实现五面体加工，制造成本降低，又非常实用。也可对工作台设置数控轴，最小分度值0.001度，但不作联动，成为立、卧转换的四轴加工中心，适应不同加工要求，价格非常具有竞争力。 另一种为传统的工作台回转轴，设置在床身上的工作台A轴一般工作范围+20度至-100度。工作台的中间也设有一个回转台B轴，B轴可双向360度回转。这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好，常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈，分度精度达到几秒，当然这种回转轴结构比较复杂，价格也昂贵。 目前卧式加工中心工作台可以做到大于1.25m2，对第一种五轴设置方式没有什么影响。但是第二种五轴设置方式比较困难，因为1.25m2的工作台做A轴的回转，还要与工作台中间的B轴回转台联动确实勉为其难。卧式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上，由于

五轴联动数控加工中心的结构

1五轴联动数控加工中心的结构 五轴联动加工中心大多是3+2的结构,即ｘ,ｙ,ｚ三个直线运动轴加上分别围绕ｘ,ｙ,ｚ轴旋转的ａ,ｂ,ｃ三个旋转轴中的两个旋转轴组成。这样,从大的方面分类,就有ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｂ;ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｃ;ｘ,ｙ,ｚ,ｂ,ｃ三种形式;由二个旋转轴的组合形式来分,大体上有双转台式、转台加上摆头式和双摆头式三种形式。这三种结构形式由于物理上的原因,分别决定了机床的规格大小和加工对象的范围。其中,双转台结构的五轴联动机床由于在加工工件时工件需要在两个旋转方向运动,所以只适合加工小型零件,如小型整体涡轮、叶轮、小型精密模具等,由于结构最为简单,所以相对价格较为低廉,就应用来讲,这是数量最多的一类五轴联动数控机床(图1)。 图1双转台式五轴联动机床加工(汽车大灯)模具 转台加上摆头式结构的五轴联动机床由于转台可以是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,摆头也是一样,可以分别是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,所以转台加上摆头式结构的五轴联动机床可以有各种不同的组合,以适应不同的加工对象,如加工汽轮发电机的叶片,需要ａ轴加上ｂ轴,其中ａ轴需要用尾座顶尖配合顶住工件,如果工件较长同时直径又细,则需要两头夹住并且拉伸工件来进行加工,当然这里一个必要条件是两个转台必须严格同步旋转;再如加工如图2所示零件,采用ｃ轴加上ｂ轴,由于工件仅在ｃ轴上旋转运动,所以工件可以很小,也可以较大,直径范围可由几十毫米至数千毫米,ｃ轴转台的直径也可以从100～200ｍｍ至2～3ｍ,机床的规格、质量也从几吨至十几吨甚至数十吨。这也是一类应用十分广泛的五轴联动数控机床,其价格居中,随机器规格大小、精度和性能的不同相差很大。双摆头式结构的五轴联动机床如图3所示,由于结构本身的原因:摆头中间一般有一个带有松拉刀结构的电主轴,所以双摆头自身的尺寸不容易做小,一般在400～500ｍｍ

五轴加工中心操作工技能等级标准

叶轮零件五轴加工中心操作技能等级标准 （中级） 一，岗位基础要求 ①经高（中）等职业技术院校机械制造类相关专业学习，从事数控加工机床操作2年以上工作经验。 ②经技工学校铣工专业学习，从事数控机床操作3年以上工作经验。 ③在本公司从事5轴数控机床操作两年以上，无重大质量事故的操作人员。 二，基础理论要求 ①能够看懂一般复杂程度的机械零件图，工艺文件，明白各项技术要求的含义。 ②熟悉机械制造工艺，五轴机床操作原理，工件找正定位及加紧方法。 ③熟悉常用金属材料的切削特点，熟悉各种刀具的使用方法，适用工况，会根据切削状态适当调整刀具切削参数。 ④熟练掌握各种通用量具的校对和使用方法。 ⑤熟练掌握生产操作过程中的安全知识，对于紧急情况的处理办法。 三，技能要求 ①机床操作。

熟悉机床的结构特点，功能配置，行程范围，载重能力，精度标准，转速范围，刀柄接口，数控系统，以及数据传输方式等；能够完全按照《机床使用手册》正确开关机，维保检点，准确按照既定方向手动移动各轴；使用红外探头进行加工原点的标定，使用激光对刀仪进行刀具的测量；（使用3D-Quickset校正回转轴中心坐标，使用标准刀对激光对刀仪进行校正，使用环规对红外探头进行校正，能够处理刀库单元的一般故障），熟练调入、调出、运行数控程序，并对程序进行合理的归档管理。 ②工件装夹定位和找正。 能够准确理解工艺规程中给定的零件定位基准，严格按照工艺要求装夹，定位找正，压紧工件。细节过程（以标准叶轮为例，目前大部分叶轮加工定位的方法是“一面两孔法”）：安装工装底板在工作台中心，打表检测底板定位面跳动在0.02以内，如果跳动超差需要飞平定位面；按工艺要求钻铰定位销孔控制孔径孔距公差；钻铰工件毛坯上的定位销孔控制孔径孔距公差；以两定位销及工件底面定位安装零件；未压紧状态下表打顶部跳动和行位公差的端面以及叶轮最大外圆跳动，遇跳动超差需能够查找原因并通过塞尺调整；最终压紧状态下再次确认圆跳动和端面跳动是否达标。根据工艺要求设定机床加工的坐标零点，和角向零点。除掌握叶轮零件典型的装夹定位方法外，还要明白一般结构零件的定位原理，装夹方法，熟练使用各种夹具。 ③尺寸公差测量和表面质量控制

PowerMILL后处理的分析说明

PowerMILL 後處理 對於後處理格式，一般的用戶有三個層次的需求： 一、powermill自帶的後處理中有適合自己機床要求的，不過要修改、增刪些代碼。 二、沒有適合的，需要改寫後處理。 三、機床的代碼格式完全與普通G代碼格式不同，需建全新的後處理。 本文只針對1、2種需求來進行講解，至於第三種則是高級篇的範疇了（哈哈，其實我也不知道，還沒做過呢） 現在開始準備工作： 1、以不同的控制器試著處理幾個G代碼檔出來，然後和自己機床的代碼進行比較，選一個最接近自己的。 2、打開ductpost\dp-index.html,準備有問題就看幫助。 3、運行：ductpost -w [控制器類型] > [控制器類型].opt ,從而生成OPT檔，這個選最接近你機床的控制器。如：ductpost -w hurco > hurco.opt 。這時就可以用文本編輯器來打開這個opt檔了： 1、程式頭、程式尾的改寫： 這個在以下的定義裏面： define block tape start ******************** end define define block tape end ******************* end define 你可以根據自己的需要添加，如： define block tape start "%" N ; "G17G90G80G40G49" end define define block tape end

N ; "M05" N ; "M30" end define 不過注意這種引號方法優點是簡單明瞭，但控制器只是把它當字元處理，而不能以模態存在，具體可參見其他說明。 2、是否需要N行號？ % :0001 N10G28G91X0Y0Z0 N30T1M6 N40G0G90X-25.Y-40.S800 M3 如這上面的N10、N30、N40，另外行號的起始、增量、最大都可以定義。如果不想要行號，可修改為以下值： define format ( N ) not permanent end define 3、是否需要Message？ N60( MSG, Toolpath Name: ET) N70( MSG, xyzxyz_cut_1 ET) N80( MSG, Output: ET) N90( MSG, UNITS: MILLIMETRES ET) N100( MSG, TOOL COORDINATES: TIP ET) N110( MSG, LOAD TOOL ET) 上面的資訊，可修改為你需要的，具體參見幫助。也可選擇不輸出，如： message output = false 4、圓弧的輸出格式： 這個需要講一下，輸出R的就不講了，專講I、J、K的輸出。大致有三大類： a、I、J輸出為圓心的絕對座標值。 b、I、J輸出為相對座標值，具體值為：圓心座標值-圓弧始點座標（常用）

五轴加工中心简介(有用)

五轴加工中心简介 立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴（以及五轴以上）控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C 轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。

完整word版,五轴联动加工中心

五轴联动数控机床 百科名片 五轴联运数控机床 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 目录 简介 五轴机床的种类 五轴联动加工中心 国外五轴联动数控机历史及现状 五轴联动数控机床系统 编辑本段 简介 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，它反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度。特别是冷战时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪末，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公

司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。 编辑本段 五轴机床的种类 有摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B轴、NC工作台+ 通用卧式五轴联动数控机床 [1] A轴°、二轴NC 主轴等。 编辑本段 五轴联动加工中心 五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C 轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵

五轴加工中心优点及特点【详解】

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二、五轴加工中心的应用前景 五轴加工中心不仅应用于民用行业，例如木模制造，卫浴修边，汽车内饰件加工，泡沫模具加工，欧式风格家居，实木椅子等，还广泛应用于航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业。五轴加工中心是一种高科技的手段，它让不可能变成了可能，一切的空间曲面，异型加工都可以完成实现。它不但能够完成复杂工件完成机械化加工的任务，而且还能够快速提高加工效率，缩短加工流程。 三、五轴加工中心的优点 五轴加工中心优势一是可以加工一般的三轴数控机床所不能加工或着它不能一次性就能完成加工的自由曲面。如，飞机发动机和汽轮机的叶片，舰艇的螺旋推进器，其他的有特殊曲面的复杂模具等。由于五轴加工中心的刀具和角度在加工过程中可以随时调整，就可以避免其他刀具的妨碍而且能一次性完成全部加工。 五轴加工中心在效果高的前提下，也可以实现自由曲面的加工精度、和质量。如，三轴机床加工复杂的曲面时，要用球头铣刀，它的切削效率低，而且刀具的角度不能自由调整，所以很难保证加工表面质量的光滑度。但是用五轴加工中心机床加工，因为刀具的角度是可以自由调整的，就可以避免以上情况的发生，从而能获得更高的切削效率和优质的加工表面质量。 五轴加工中心有3种结构形式和3种运动配置方式，这2者一结合，就得到了9

VHT系列五轴联动立式车铣复合加工中心的设计

万方数据

２０１０年第１ｌ期?工艺与装备? 床的ｘ、ｙ、ｚ三个坐标的丝杠制成中心通孔，通人冷 却水，并对冷却水实施温度控制，使其在额定的温升 范围内变化。中空丝杠冷却技术可以降低丝杠在切 削受力变形及快速移动过程中的热变形，保证机床 处于高精度运转状态。同时配合使用高精度闭环控 制光栅尺，进一步提高了定位精度。 ２．３双边重心驱动技术 该系列立式车铣复合加工中心的ｙ轴为双驱动 结构，ｚ轴为单驱动结构。相对于ｙ轴而言ｚ轴滑 板质量较小且驱动力作用在中心位置，因此运动较 平稳；而在运动过程中ｌ，轴需承载ｚ轴的重量，故其 重心随Ｚ轴的运动而不断地变化；若Ｙ轴为单驱动 结构，在驱动力的作用下将会产生俯仰力矩和偏转 １．１，轴直线导轨２．立柱３．Ａ轴刀架滑板装置４．Ａ轴车铣７Ｊ塔力矩，在这两个力矩作用下，滑板在运动过程中将会５－中空滚珠丝杠副６?机内螺旋排屑装置７．【ⅡＪ转工作台８?ｘ轴转出现不可预知的变形和振动。为了减小这种不确定台底座９?底座 的振动对加Ｔ的影响，基于重心驱动理论，采取了双 图１立式车铣复合，Ｊｎ３－中心的总体结构图 边驱动结构（图４）。双边驱动的特点是在立柱的两 ２关键技术侧对称施加驱动力，以便尽可能地减少驱动力臂产２．１轻量化设计生的影响。应用双边重心驱动技术，提高了机床运为达到立式车铣复合加工中心高速移动部件的速动鬯速度黧塑速度：篓短了加！时间，擎善了毒募加度和加速度，并兼顾系统的高刚度和轻质量要求，对体 工质量和轮廓加工精度，延长了刀具的使用寿命心１。积大、驱动要求高的运动部件一立柱单元，以结构强度、 刚度、固有频率等为约束，进行有限元分析及拓扑优化 设计（见图２，图３），使结构在满足高刚度要求的前提 下尽可能减轻移动的重量，以便减轻电机、液压系统、 丝杠、滑台等驱动部件的功率、强度要求。优化设计后 的立柱变形量减少２０％，重量减少２２０Ｋｇ。 图２立柱有限元分析结果 图３立柱拓扑优化前后的内部结构图 ２．２滚珠丝杠中空冷却技术 在直线驱动轴上采用循环冷却技术的中空滚珠丝杠，使丝杠温升得到有效控制。基本原理是将机 图４Ｙ轴双边重心驱动结构 ２．４双功能车铣转台 工作台采用力矩电机直接驱动的双功能车铣转台，这种转台可以连续回转、实现立式车削功能，也可实现分度定位、铣削插补等功能。力矩电机直接驱动负载，省去了减速传动齿轮，把机床进给传动链的长度缩短为零，使其具有扭矩大、旋转平稳、转速高、效率高、结构简单、可靠性高等特点。由于直驱力矩电动机本身就是高发热元件，如果散热不好，极易形成热量累积，导致自身和关联部件的温升，引起机床的热变形。因此必须设计出高效的冷却系统将热量及时导出，否则将直接影响机床的加工精度、电机推力，甚至会烧毁电机。车铣转台的另一热源产生于轴承和电机转子的高速旋转。根据发热源和部件的热敏感性，在定子和转台本体之间设置了水冷循环系统，并在轴承附近安装了温度传感器，即可保持电机长时间工作温度变化小，从而保证转台的大 力矩和高精度。万方数据