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多位***解读五轴加工技术，这个必定要看

五轴加工(5 Axis Machining)，望文生义，数控机床加工的一种方式。选用X、Y、Z、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动，五轴加工所选用的机床一般称为五轴机床或五轴加工中心。但是你真的了解五轴加工吗？

五轴技术的展开

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、凌乱曲面的委一手法。一旦人们在规划、制造凌乱曲面遇到无法处理的难题， 就会求诸五轴加工技术。但是.....

五轴联动数控是数控技术中难度蕞大、运用规划广的技术， 它集核算机控制、高功用伺服驱动和精密加工技术于一体， 运用于凌乱曲面的、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个***出产设备自动化技术水平的标志。由于其特别的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响， 以及技术上的凌乱性， 西方工业发达***一直把五轴数控系统作为战略物资实施出口许可证原则， 对我国实施禁运， 限制我国、军事工业展开。

前次金属加工小编发的关于“东芝机床事件”就是根据这个关闭原则！

与三轴联动的数控加工相比， 从工艺和编程的视点来看， 对凌乱曲面选用五轴数控加工有以下利益：

（1）前进加工质量和功率

（2）扩展工艺规划

（3）满意复合化展开新方向

但是，哈哈，又但是了。。。五轴数控加工由于干与和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床凌乱得多。所以，五轴说起来简略，实在结束真的很难！别的要操作运用好真的更难！

说到五轴，真的不得不说一说真假五轴？小编前段时间发布了一个“假五轴or真五轴？与三轴有什么差异呢？”的文章，其实文章中首要叙述了真假5轴的差异首要在于是否有RTCP功用，为此，小编专门去查找了这个词！

RTCP，解释一下，Fidia的RTCP是的缩写，字面意思是“旋转刀具中心”，业界往往会稍加转义为“盘绕刀具中心转”，也有一些人直译为“旋转刀具中心编程”，其实这只是RTCP的成果。PA的RTCP则是前几个单词的缩写。海德汉则将相似的所谓晋级技术称为，刀具中心点处理。还有的厂家则称相似技术为TCPC，刀具中心点控制。

从Fidia的RTCP的字面意义看，假设以手动办法定点履行RTCP功用，刀具中心点和刀具与工件表面的实践接触点将坚持不变，此时刀具中心点落在刀具与工件表面实践接触点处的法线上，而刀柄将盘绕刀具中心点旋转，对于球头刀而言，刀具中心点就是数控代码的政策轨迹点。为了到达让刀柄在履行RTCP功用时可以单纯地盘绕政策轨迹点（即刀具中心点）旋转的目的，就有必要实时补偿由于刀柄滚动所构成的刀具中心点各直线坐标的偏移，这样才华够在坚持刀具中心点以及刀具和工件表面实践实践接触点不变的情况，改动刀柄与刀具和工件表面实践接触点处的法线之间的夹角，起到发挥球头刀的蕞佳切削功率，并有用逃避干与等作用。因此RTCP好像更多的是站在刀具中心点（即数控代码的政策轨迹点）上，处理旋转坐标的改变。

不具备RTCP的五轴机床和数控系统有必要依靠CAM编程和后处理，事前规划好刀路，相同一个零件，机床换了，或者刀具换了，就有必要从头进行CAM编程和后处理，因此只能被称作假五轴，国内许多五轴数控机床和系统都属于这类假五轴。当然了，人家硬撑着把自己称作是五轴联动也无可厚非，但此（假）五轴并非彼（真）五轴！

小编因此也咨询了职业的***，简而言之，真五轴即五轴五联动，假五轴有或许是五轴三联动，别的两轴只起到***功用！

这是浅显的说法，并不是标准的说法，一般说来，五轴机床分两种：一种是五轴联动，即五个轴都可以一同联动，涂层硬质合金刀具，别的一种是五轴***加工，实践上是五轴三联动：即两个旋转轴旋转***，只需3个轴可以一同联动加工，这种俗称3 2方式的五轴机床，也可以理解为假五轴。

怎样？关于真假五轴的情况您了解了吗？有新的说法，欢迎留言探讨！

本次对于RTCP功用也没有进行翔实的描绘，假设你对这方面感兴趣，小编决议下次多收集一些这方面的材料，给您回答！需求的话欢迎留言！

展开五轴数控技术的难点及阻力

我们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到现在为止， 五轴数控技术的运用仍然局限于少数资金雄厚的部门， 而且仍然存在尚未处理的难题。

下面小编收集了一些难点和阻力，看是否跟您的情况对应？

1.五轴数控编程抽象、操作困难

这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只需直线坐标轴， 而五轴数控机床结构方式多样;同一段NC 代码可以在不同的三轴数控机床上获得相同的加工作用， 但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于一切类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外， 还要协调旋转运动的相关核算， 如旋转视点行程查验、非线性过失校核、刀具旋转运动核算等， 处理的信息量很大， 数控编程极端抽象。

五轴数控加工的操作和编程技术密切相关， 假设用户为机床增添了特别功用， 则编程和操作会更凌乱。只需反复实践， 编程及操作人员才华把握必备的知识和技术。经验丰盛的编程、操作人员的短少， 是五轴数控技术遍及的一大阻力。

国内许多厂家从国外购买了五轴数控机床， 由于技术培训和效力不到位， 五轴数控机床固有功用很难结束， 机床运用率很低， 许多场合还不如选用三轴机床。

2.对NC 插补控制器、伺服驱动系统要求十分严厉

五轴机床的运动是五个坐标轴运动的组成。旋转坐标的参与， 不光加剧了插补运算的背负， 而且旋转坐标的细微过失就会大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的运算精度。

五轴机床的运动特性要求伺服驱动系统有很好的动态特性和较大的调速规划。

3.五轴数控的NC 程序校验尤为重要

要前进机械加工功率，迫切要求挑选传统的“试切法”校验办法

。在五轴数控加工傍边，NC 程序的校验作业也变得十分重要， 由于一般选用五轴数控机床加工的工件价格十分贵重， 而且磕碰是五轴数控加工中的常见问题：刀具切入工件；刀具以极高的速度磕碰到工件；刀具和机床、夹具及其他加工规划内的设备相磕碰；机床上的移动件和固定件或工件相磕碰。五轴数控中，磕碰很难猜想，校验程序有必要对机床运动学及控制系统进行概括分析。

假设CAM 系统检测到过错， 可以立即对刀具轨迹进行处理;但假设在加工进程中发现NC 程序过错，不能像在三轴数控中那样直接对刀具轨迹进行批改。在

三轴机床上， 机床操作者可以直接对刀具半径等参数进行批改。而在五轴加工中， 情况就不那么简略了，由于刀具标准和方位的改变对后续旋转运动轨迹有直接影响。

车刀的蕞佳角度

一、车刀切削部分的组成

车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。▲ 三面二刃一刀尖

1）前刀面 刀具上切屑流过的外表。

2）主后刀面 刀具上与工件上的加工外表相对着而且彼此作用的外表，称为主后刀面。

3）副后刀面 刀具上与工件上的已加工外表相对着而且彼此作用的外表，南通硬质合金刀具，称为副后刀面。

4）主切削刃 刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。

5）副切削刃 刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。

6）刀尖 主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实践是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。

二、测量车刀切削角度的辅佐平面

为了确定和测量车刀的几许角度，需求选取三个辅佐平面作为基准，这三个辅佐平面是切削平面、基面和正交平面。

1）切削平面——切于主切削刃某一选定点并笔直于刀杆底平面的平面。

2）基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。

3）正交平面——笔直于切削平面又笔直于基面的平面。

可见这三个坐标平面彼此笔直，构成一个空间直角坐标系。

三、车刀的主要几许角度及挑选

3.1前角(γ0 )挑选的准则

前角的巨细主要解决刀头的巩固性与锋利性的矛盾。因而首要要根据加工资料的硬度来挑选前角。加工资料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的巨细，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。前角一般在-5°～25°之间选取。

一般，制造车刀时并没有预先制出前角（γ0），而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来取得前角的。排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了折断切屑，硬质合金刀具制造，不发生缠绕； 操控切屑的流出方向，保持已加工外表的精度；降低切削抗力，延常刀具寿命。

3.2 后角(α0 )挑选的准则

首要考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工资料的硬度，加工资料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的巩固性；反之，后角应取小值。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。

3.3 主偏角(Kr )的选用准则

首要考虑车床、夹具和刀具组成的车削 工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于进步车刀使用寿命、改进散热条件及外表粗造度。其次要考虑加工工件的几许形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中心切入的工件，主偏角一般取60°。主偏角一般在30°～90°之间，常用的是45°、75 °、90°。

3.4 副偏角(Kr′)的挑选准则

首要考虑车刀、工件和夹具有满足的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，粗加工时，副偏角可取5°左右。

3.5 刃倾角(λS)的挑选准则

主要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大， 取λS ≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小， 取λS≥0°；一般取λS=0°。刃倾角一般在-10°～5°之间选取。

齿轮是能彼此符合的有齿的机械零件，齿轮传动可完成减速、增速、变向等功能。它在机械传动及整个机械领域中运用极其广泛。本文对齿轮类零件的加工工艺做归纳总结。

1

齿轮的功用、结构

齿轮虽然由于它们在机器中的功用不同而规划成不同的形状和尺度，但总可划分为齿圈和轮体两个部分。常见的圆柱齿轮有以下几类(下图)：盘类齿轮、套类齿轮、内齿轮、轴类齿轮、扇形齿轮、齿条。其中盘类齿轮运用广。

圆柱齿轮的结构方法

一个圆柱齿轮能够有一个或多个齿圈。普通的单齿圈齿轮工艺性好；而双联或三联齿轮的小齿圈往往会遭到台肩的影响，约束了某些加工办法的运用，一般只能选用插齿。假如齿轮精度要求高，需求剃齿或磨齿时，一般将多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构。

2圆柱齿轮的精度要求

齿轮本身的制作精度，对整个机器的工作性能、承载能力及运用寿命都有很大影响。根据齿轮的运用条件，对齿轮传动提出以下几方面的要求：

1.

运动精度

要求齿轮能准确地传递运动，传动比安稳，即要求齿轮在一转中，转角差错不超越一定范围。

2，

工作平稳性

要求齿轮传递运动平稳，冲击、振荡和噪声要小。这就要求约束齿轮转动时瞬时速比的改变要小，也就是要约束短周期内的转角差错。

3.

触摸精度

齿轮在传递动力时，为了不致因载荷分布不均匀使触摸应力过大，引起齿面过早磨损，这就要求齿轮工作时齿面触摸要均匀，并确保有一定的触摸面积和符合要求的触摸位置。

4.

齿侧空隙

要求齿轮传动时，非工作齿面间留有一定空隙，以储存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺度改变和加工、安装时的一些差错。

3齿轮的资料

齿轮应按照运用的工作条件选用适宜的资料。齿轮资料的挑选对齿轮的加工性能和运用寿命都有直接的影响。

一般齿轮选用中碳钢(如45钢)和低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。2要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢，非传力齿轮也能够用铸铁、夹布胶木或尼龙等资料。

4齿轮的热处理

齿轮加工中根据不同的意图，***两种热处理工序：

1.

毛坯热处理

在齿坯加工前后***预先热处理正火或调质，其首要意图是消除铸造及粗加工引起的剩余应力、改善资料的可切削性和进步归纳力学性能。

2.

齿面热处理

齿形加工后，为进步齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序。

5齿轮毛坯

齿轮的毛坯方法首要有棒料、锻件和铸件。棒料用于小尺度、结构简单且对强度要求低的齿轮。当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时，多用锻件，直径大于400～600mm的齿轮，常用铸造毛坯。

为了削减机械加工量，对大尺度、低精度齿轮，能够直接铸出轮齿；关于小尺度、形状复杂的齿轮，可用精细铸造、压力铸造、精细铸造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制作出具有轮齿的齿坯，以进步劳动出产率、节省原资料。

6齿坯的机械加工计划的挑选

关于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯，其加工进程和一般轴、套基本相似，现首要讨论盘类齿轮齿坯的加工进程。齿坯的加工工艺计划首要取决于齿轮的轮体结构和出产类型。

1 大批很多出产的齿坯加工

大批很多加工中等尺度齿坯时，多选用“钻一拉一多刀车”的工艺计划。

(1)以毛坯外圆及端面***进行钻孔或扩孔。

(2)拉孔。

(3)以孔***在多刀半自动车床上粗精车外圆、端面、切槽及倒角等。

这种工艺计划由于选用机床能够组成流水线或自动线，所以出产。

2.

成批出产的齿坯加工

成批出产齿坯时，常选用“车一拉一车”的工艺计划

(1)以齿坯外圆或轮毅***，精车外圆、端面和内孔。

(2)以端面支承拉孔(或花键孔)。

(3)以孔***精车外圆及端面等。

这种计划可由卧式车床或转塔车床及拉床实现。它的特点是加工质量安稳，出产效率较高。

当齿坯孔有台阶或端面有槽时，硬质合金刀具参数，能够充分利用转塔车床上的多刀来进行多工位加工，在转塔车床上一次完成齿坯的加工。

7轮齿加工办法

齿轮齿圈的齿形加工是整个齿轮加工的中心。齿轮加工有许多工序，这些都是为齿形加工服务的，其意图在于终究获得符合精度要求的齿轮。

按照加工原理，齿形可分为成形法和展成法。成形法是用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿面的办法，如铣齿、拉齿和成型磨齿等。

展成法是齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动切出齿面的办法，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等。

齿形加工计划的挑选，首要取决于齿轮的精度等级、结构形状、出产类型及出产条件，关于不同的精度等级的齿轮，常用的齿形加工计划如下：

（1）8级精度以下齿轮

调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。关于淬硬齿轮可选用：滚（插）齿—齿端加工—淬火—校对孔的加工计划。但淬火前齿形加工精度应进步一级。

（2）6-7级精度齿轮

关于淬硬齿轮可选用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—精剃齿—外表淬火—校对基准—珩齿。

（3）5级精度以上齿轮

一般选用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—淬火—校对基准—粗磨齿—精磨齿。磨齿是现在齿形加工中精度蕞高，外表粗糙度值蕞小的加工办法，蕞可达3-4级。

1.

铣齿

齿轮精度等级：9级以下

齿面粗糙度Ra：6.3~3.2μm

适用范围：单件修配出产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮

2.

拉齿

齿轮精度等级：7级

齿面粗糙度Ra：1.6~0.4μm

适用范围：大批量出产7级内齿轮，外齿轮拉刀制作复杂，故少用

3.

滚齿

齿轮精度等级：8~7级

齿面粗糙度Ra：3.2~1.6μm

适用范围：各种批量出产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮

4.

插齿

齿轮精度等级：8~7级

齿面粗糙度Ra：1.6μm

适用范围：各种批量出产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条

5.

滚（或插）齿—淬火—珩齿

齿轮精度等级：8~7级

齿面粗糙度Ra：0.8~0.4μm

适用范围：用于齿面淬火的齿轮