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加工中心的3轴、3+2轴、5轴加工方式详解附案例分享
发布时间:2020-04-16浏览次数:46

很多进入数控加工行业的小伙伴们,难免分不清3轴、3+2轴、5轴等加工方式是啥样的,这其实是一个挺模糊的概念, 其实别说是新手,就连入行多年的老师傅也未必能分辨的清,那么今天精科大恒小编为大家详细解释一下这三种加工方式的含义和加工特点,相信您看完之后就对这个3轴、3+2轴、5轴加工方式有一定的认知了解!


右手笛卡尔坐标系.jpg


一、什么是3轴加工中心加工方式

3轴加工由直线进给轴的X、Y、Z三个方向进行加工。3轴加工中心加工方式的加工特点:切削刀具方向在沿着整个切削路径运动过程中保持不变。刀尖的切削状态实时加工过程中很难达到充分利用。


二、什么是3+2 轴加工中心加工方式

两个旋转轴先将切削刀具固定在一个倾斜位置,再由进给轴X、Y、Z进行加工。这种机床也叫定位五轴机床,可以使用西门子的CYCLE800功能进行编程加工。CYCLE800 是一种静态平面转换,可以通过 3+2 轴机床加工(例如回转头或回转台)定义空间中的旋转工作平面。在此工作平面,可以编程 2D 或 3D 加工操作。3+2 轴加工中心加工方式的加工特点:回转轴总是旋转到加工平面垂直于刀具轴的位置进行加工,加工期间加工平面保持固定。


三、什么是5轴加工中心加工方式

5轴加工由进给轴X、Y、Z及绕X、Y、Z的旋转轴A、B、C中任意5个轴的线性插补运动。西门子的运动转换指令TRAORI能很好的支持5轴转换。5轴加工中心加工方式的加工特点:在沿着整个路径运动过程中可对刀具方向进行优化,同时进行刀具直线运动。这样,在整个路径上都可保持最佳切削状态。


四、例举五轴同时加工28个零件案例

5轴机器的优势体现在哪里呢?在这里我们分享一个哈斯UMC-750P机床同时加工28个零件的案例。通过转台与夹具的设计,以及在五轴加工程序中将零件的三个加工面合并在一个加工程序,实现减少循环时间的目的。转台可以通过精准的定位,扩大原本的加工空间。经过精心设计调校的夹具,不仅能能使得加工效率得到提高,而且还能减少机器的闲置,操作人员也能从中抽出身来。如果使用虎钳的夹持方式,每个零件总共需要264秒(装夹时间不计)。通过设计更紧凑的夹具,充分利用转台提供的加工空间,能够有机会一次加工28个零件。

在夹具的制作上,选用一个尺寸为114mm*114mm*550mm的铝合金作为基体,选用定位销作为定位,选用占用加工空间更小的压紧夹具,以便更快的装夹。

再铣平基体的四个面,为每个零件加工一个定位销孔,2个用来避空锁紧夹具的槽,以及2个用来锁紧的螺纹孔,这就是所有的制作步骤。

夹具的整套组成包括:28个定位销、56个定位锁紧块(可重复利用)、56个螺丝、扳手。这样的夹具设计,能将原本的加工时间264秒缩短到202秒(装夹时间不计)。这意味着加工时间已经减少了20%以上

不仅如此,由于加工程序已经将零件的三个加工面合并在一个加工程序中,这样单个程序的循环时间就变成了95分钟,在这期间,机器一直在保持加工,无需等待操作人员的频繁装夹,这将大大减少操作人员的劳动强度。


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