加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 |
站内搜索:
日本油研
您当前的位置:首页 > 液压文章资讯 > 液压机械文章资讯

五轴加工应用面临的挑战

时间:2019-12-10 14:33:17  来源:  作者:  浏览量: 0
简介: 当采用五轴加工时,必须考虑尽可能用最短的切削刀具完成整个模具的加工,从而获得良好的表面质量,避免返工,同时减少焊条的使用量,缩短EDM的加工时间。

  成功的五轴

当采用五轴加工时,必须考虑尽可能用最短的切削刀具完成整个模具的加工,从而获得良好的表面质量,避免返工,同时减少焊条的使用量,缩短EDM的加工时间。 

  成功的五轴加工应用不仅仅是买到五轴加工中心和某些五轴CAM软件就行了,加工中心必须适合加工模具,类似地, CAM软件不仅要具有五轴功能,而且必须具有适合模具加工的功能。 

  使用短的切削刀具是五轴加工的主要特征。短刀具会明显地降低刀具偏差,从而获得良好的表面质量,避免了返工,减少了焊条的使用量,缩短了EDM的加工时间。当考虑到五轴加工时,必须考虑利用五轴加工模具的目标是:尽可能用最短的切削工具完成整个工件的加工,也包括减少编程、装夹和加工时间却能得到更加完美的表面质量。 

三轴和3+2轴加工 

  只要工件型腔不是很深(相对刀具直径而言),三轴刀具路径(2、3、5)就足够了。如果工件型腔很深并有很窄的部位,使用纯粹的三轴刀具路径来完成整个精加工是不够的。在这种情况下,差的表面质量和较长的加工时间随之而来。图1是三轴刀具路径的情况,这里,最短的刀具都长度必须很长,以期在垂直的方向能够加工到工件的所有区域。 

                                                                      

                                                                 图1 三轴加工路径(图片由Sescoi 提供)

  采用较短的刀具时,主轴应倾斜,以保证工件的特殊区域也能被加工到。3+2轴加工通常被认为是设置一个对主轴的常量角度。复杂工件可能要求许多个倾斜视图以覆盖整个工件,但这样会导致刀具路径重叠,从而增加加工时间。 

  另外,所有的倾斜视图也很难准确结合,因而手工打磨的工作量会增加,同时还极大地增多了进出动作,常常导致表面质量问题和更多的刀具运动。 

  最后,在这种方式下编程会产生相互干涉而且很费时,所有视图的总和也常常不能覆盖整个几何形状。图2 示范了四个工件视图,但工件中心仍有一个区域未能覆盖到,这个区域仍需要一个额外的倾斜视图。 

                                                          

                                                                      图2 3+2轴刀具路径

  为了克服3+2轴加工的缺点,五轴联动加工可能是一个更好的选择,更何况有些五轴机床还具有一些专门为模具工业设计的功能。五轴联动加工能协调三个直线轴和两个旋转轴使它们同时动作,解决了三轴和3+2轴加工的所有问题,刀具可以非常短,不会产生视图重叠现象,遗漏加工区域的可能性更小,加工可以连续进行而无须额外的导入导出(见图3)。 


  

图3 五轴刀具路径

五轴铣削机床 

五轴铣削机床具有多种不同的配置,比如: 

□ 通过旋转工作台可使工件具有两个自由度自由旋转,这种情况下主轴只能沿轴向移动。 

□ 主轴安装方式可提供两个自由度,使铣刀旋转,这种情况下工件不能移动。 

□ 系统可以是以上两种情况的组合—— 一个旋转轴是旋转工作台,另一个旋转轴由主轴充当。 

  一般来说,购买三轴铣床时需考虑几个不同的特征,如马力、主轴转速、轴向进给率、工作范围和重量极限等。评估五轴机床时,除了这些,还必须考虑如下方面:重复定位精度、转速、角度极限、为五轴加工所选的铣床控制系统及其他任选项。 

1、重复定位精度 

  重复定位性是指五轴机床具有的能返回同一点并保持矢量一致性的能力。对五轴机床的重复定位精度来说,不仅仅是轴向位置的精度,还有角度值。 

2、转速 

  转速其实也意味着刀具相对与工件的旋转速度,这个值越快,机床切削地也越快。许多老式五轴机床的转速较慢,当然达不到高性能加工的生产力要求。 

  转速对加工模具来说是一个重要的因素。许多五轴铣削机床带有一个C轴,缺省时绕Z轴旋转。如果用短刀具铣削深槽工件,必须使刀具通过A/B轴倾斜并旋转C轴来绕工件切削,这种情况下,C轴的转速性能是取得成功的关键。 

3、角度极限 

  角度极限是铣床铣头所允许的旋转角度的物理极限,这些是以特殊机床的设计为基础的。假如需要铣头倾斜50°来使用最短的刀具或者是切削倒角,那么如果铣头只具备30°的旋转极限,那当然不能完成这次装夹工况下的加工任务了。 

  当考虑C轴时,角度极限显得非常重要,许多五轴铣削机床C轴的角度运动是不受限制的,当然也有很多是有限制的。 

  例如,铣削可能仅能实现+360 °和 -360°的旋转,假设使用可倾斜的刀具加工立壁,刀具必须沿着工件加工轨迹一圈一圈地运动。在这个例子中,主要的运动是由C轴连续运动产生的。假如有一个受限的C轴,那么它将要求机床以一定时间间隔来完成整个工件的加工。 

4、工作环境 

  编程者也许已经对三轴的工作环境比较熟悉了,但对五轴加工,编程者仍必须重新考虑其工作环境。当工件或主轴旋转时,实际的工作范围会变小吗?为了证实这个问题,可以把普通铣刀装夹在主轴上,测量一下刀具立式方向上的工作范围,以及刀具倾斜到最大值时的工作范围。 

  不同的五轴机床使用不同的五轴控制器。某些控制器的最佳工作点是工件装夹的原点正好与旋转轴的交点重合时,某些控制器则以相反方向进给时性能最佳。 

  许多带有逻辑控制功能的五轴控制器能准确地知道相对于工件的刀具原点在哪里,而与旋转多少次无关。这种功能常常被称为“旋转刀具原点(RTCP)”。很多用户发现先进的RTCP功能使五轴应用更为简单。 

五轴 CAM软件 

  采用了五轴加工之后,3+2轴加工的问题也许并没有完全得到解决,编程的问题转化成了CAM系统的问题,振动控制也成了最重要的被考虑事项。CAM系统仅仅发现工件、刀具、锥柄之间的振动是不够的,它必须还能自动消除这些振动,这样,CAM 编程者就不需要手动调整上千万个或者更多的数据点的倾斜角度了。另外,CAM系统的五轴自动编程可获得最优化的刀具应用,那就是最短的刀长(图4)。 



图4 直径较小的刀具正在铣削工件角落里的剩余材料,这得益于 

五轴自动编程可获得最优化的结果,那就是最短的刀长

  与特殊工件如涡轮叶片、机翼面和推进器的五轴功能不同,模具制造者没有必要“垂直”切削CAD文件中所示的所有面,他们只须简单地旋转足够的倾斜角以自动消除刀具、锥柄和工件间的振动即可。图5显示了自动刀柄振动消除和较多形式的切削方式的组合使五轴模具加工具有更高的效率和柔性。 


                                        

图5 不仅仅是简单的锥柄振动检查,自动刀柄振动消除对于深腔件的加工非常需要, 

尤其是高效加工,自动刀柄振动消除和较多形式的切削方式的组合使五轴模具加工具有更高的效率和柔性

  当评估用于加工模具的CAM软件时,尤其是对于深腔模具加工,有许多因素需要考虑,如五轴功能的柔性、五轴切削路径的可靠性、易用性、五轴铣削机床的极限、不能用五轴的情况等。 

1、柔性 

  在五轴铣削策略中,柔性是需要考虑的一个重要特征。如果用户正在使用一个带有多种策略的三轴CAM软件包,为什么还要考虑使用几个五轴策略呢? 

  一个可以提供柔性的最新的途径是,模具制造、冲压工艺、刀具应用三个方面都使用能自动生成刀具路径的CAM软件模块。简单说来,这个模块能自动地把三轴切削路径转化为五轴加工的路径,使旋转刀具的倾斜角足以避免振动,这样也带来了更大的柔性,因为所有的三轴精加工路径都可以转化为五轴环境使用。 

2、可靠性 

  五轴加工刀具路径的可靠性非常重要,因为五轴中增加了两个旋转运动,振动的可能性大大增加,因此振动检测和避免措施必须可靠,否则会导致昂贵设备的损坏。 

3、易用性 

  易于使用和五轴编程曾经被认为是互相排斥的,五轴编程被认为是难点、费时且干涉情况很严重。但要想保持竞争力,观念必须转变。如果在表面或实体模具加工中使用可自动生成刀具路径的CAM软件,那么创建五轴刀具路径与创建三轴刀具路径一样简单,因为这样的CAM软件可以进行复杂深腔模具工件的五轴编程,而且可以避免振动。 

4、五轴设备的限制 

  五轴设备的限制可影响到怎样选择模具的五轴加工。CAM软件必须能模拟具体的五轴设备并调整刀具路径以避免运动到旋转极限。如果某一五轴设备在C轴有极限,CAM软件必须能将间断的动作置入刀具路径,同时保持无振动的刀具路径。 

另外,许多五轴配置在其A/B轴上有不同的极限,比如某种机床可在A轴-90°旋转,但正向上只允许+15°旋转,所以,可以理解CAM软件自动将该极限考虑在内以避免在正向超限。 

5、不能使用五轴的情况 

  有些情况不宜采用五轴方案,比如刀具太短,或刀柄太大,使任何倾斜角的工况下都不能避免振动。CAM系统是否在此点停止?是否根本不能产生刀具路径?是否显示出了问题区域? 

    如果让用户承担大量的试验和错误,或者重新计算整个刀具路径,这势必会对整个生产产生不利影响。最好是CAM系统就能够找出问题区域,可使用较长的刀具、较短的刀柄或简单地编辑出这些点。 

图6显示了一些标记点的振动范围,随后这些振动可以被自动消除(图7),使工件的大部分仍可用短刀具切削。 


 

图 6 标记点的振动被径向运动所替代




图7 使用刀具自动防振装置可产生同步五轴刀具路径,以尽可能短的刀具完整地铣削工件

结论 

    同步五轴刀具路径可利用短刀具加工整个工件,而无须用三轴环境下要求的长刀具。五轴加工能减少焊条的使用量以及EDM加工的操作步骤。同步五轴加工可减少3+2轴加工存在的问题,比如创建多个倾斜视图并合并所有倾斜视图。 

关于“高速加工技术”的资讯



  • 2008-04-30·高速切削加工工艺及应用

  • 2008-04-30·向极限挑战的高速加工技术

  • 2008-04-30·高速加工,并不是速度高点就可以的

  • 2008-04-30·德国DMG最新型的HSC系列高速立式加工中心

  • 2008-04-30·台湾匠泽FH8/FH11高速立式加工中心

  • 2008-04-30·瑞士米克朗HSM 高速立式加工中心



 

---------汇荣流体
来顶一下
返回首页
返回首页
 
上一篇:五轴数控机床的后置处理算法与软件实现 
下一篇:用途广泛的五轴加工机床 
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
全站热门文章
液压系统怎么进行酸洗 液压系统酸洗流程工艺及配方说

     针对液压系统的管道酸洗可以有效地将管内壁氧化物彻底清除,还能预防管壁过腐蚀、管道内壁再次锈蚀及管内残留化学反应沉积物等现象的发生,下面为大家介绍

顺序阀出现乱序、噪音如何解决

  顺序阀出现乱序如何解决:1、首先检查顺序阀是否装反。2、顺序阀设定压力不合理。在乱序位置适当提高顺序阀设定压力。比如调整到120bar。3、如果用的是流量再生阀,

液压式大包连浇小车的维修_同步系统的改造

   液压式大包连浇小车的维修_同步系统的改造 大包连浇装置是连铸机进行钢包更换,实现多炉浇注的必备装置。它运行的效果直接影响着连铸机的生产。常用的大包连浇

分离式液压站_液压泵站

   分离式液压千斤顶液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静

液压泵结构和液压泵工作原理描述

  齿轮泵描述齿轮泵结构图 CB-B型齿轮泵是我国最基本最为典型的外啮合齿轮泵,该泵结构如图所示。它由前盖3、泵体2、后盖1、一对齿数相同的齿轮7和9组成。齿轮

你可知道为什么液压缸的压力等级是6.3, 16, 25, 31.5M

   引言你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5?你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125?你可知道油缸压力为什么是6.3,

东风4型内燃机车静液压马达油封漏油原因及措施

   东风4型内燃机车静液压马达油封漏油原因及措施1.简介 东风4B、4C型机车长时间处于全负荷、高速运用状态,静液压马达油封漏故障率明显提高,静液压马达油封频繁漏

液压马达发热的原因及解决方式

   液压马达和液压泵是液压系统中最主要的两个发热源。液压马达是执行机构,主要执行旋转运动,是把压力能转化为机械能的过程。液压泵是机械能转化为压力能的过程,也

不同的双缸同步回路

   机械同步就不说了,从简单到复杂:
1. 分流阀:准确率差,流量要选小不选大(和选女友年纪的原则相同),因为准确率是以最大流量算的。
2.

工程机械液压油箱设计应注意的关键问题

     由于工程机械具有移动性的特点,所以其液压油箱的设计与普通液压油箱设计有所不同,下面就介绍下在移动式工程机械液压油箱设计中

轴向柱塞泵的工作原理与结构

   轴向柱塞泵的工作原理与结构 1.轴向柱塞泵 为了构成柱塞的往复运动条件,轴向柱塞泵都具有倾斜结构,所以轴向柱塞泵根据其倾斜结构的不同分为斜盘式(直轴式

摆线液压马达端面划伤的修复

   摆线液压马达端面划伤的修复1.简介 由于摆线液压马达是一种低速大扭矩多功能液压马达,根据工作需要在工程机械上选用十分广泛。某摆线马达,配流结构为平面配流,排

常见液压马达承受径向力和轴向力的情况

   外五星液压马达可承受较高的径向力和轴向载荷,这取决于外五星液压马达所选用的是圆锥滚子轴承。客户在选型中需要承载轴向力时可选用外五星液压马达。

电液伺服阀的内泄漏特性及故障在线分析

   电液伺服阀的内泄漏特性及故障在线分析 在汽轮机电液控制系统( DEH)中,作为电液转换元件电液伺服阀的作用十分重要。电液伺服阀稳定可靠性直接影响到机组的安全稳

加热炉_步进炉水平液压缸比例控制失效故障

   加热炉_步进炉水平液压缸比例控制失效故障 (1)步进炉水平液压缸的比例控制 步进炉水平缸所驱动的负载较大,具有很大的惯性。为了防止冲击,在步进炉水平缸刚启

多路阀的密封出现泄漏怎么办?

   多路阀的密封等设备由于长时间大扭矩机械运动,齿轮箱啮合间隙变大,造成较大的噪音及设备振动。加之密封部位长期处于高速、高温状态下运

液压油缸如何保养

   因为液压油缸要承受很大的压强,负载越重,它的压强就会越大,因此,做好液压油缸的保养工作是整个液压系统的维护最重要的一环。液压油缸

力士乐液压启-停技术有效提高工程机械燃油经济性

     多年来,液压技术已被证明非常适合移动设备用来解决其面临的不断发展的挑战。更高的性能要求催生了压力更高的液压泵和马达。对

比例多路换向阀

   比例多路换向阀 多路换向阀是指以两个以上的换向阀为主体,集安全阀、单向阀、过载闷、补油 阀、分流阀、制动阀等于一体的多功能组合阀,它具有结构紧凑、管路简单

汽轮机液压故障_油动机故障现象及分析

   汽轮机液压故障_油动机故障现象及分析 DEH控制系统(数字电液控制系统)由EH油系统、DEH数字控制器以及汽轮发电机组构成。系统采用数字计算机作为控制器,电液转换

液压机工作效率提升技巧的方法有哪些

   液压机其在机械加工中很常见且会经常使用,而且又是网站产品和关键词,所以,有必要进行该产品的熟悉和了解,好让大家知道它是什么以及怎样来正确合理使用,得到预

履带底盘与挖掘机有着重大的联系

  说到履带底盘,大家应该对其不陌生,众所周知,履带底盘在挖掘机中的应用!下面的文章就带大家了解一下挖掘机吧!从20世纪后期开始,国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多

超级摆缸径向柱塞液压马达的优点

   超级内五星与普通内五星之间的优点1.原先的内五星马达受高压或冲击后经常出现的故障是轴承套碎裂。HZH超级马达通过材料与结构的改变彻底解决这一问题。即使

与发动机转速连动控制的负载敏感系统

     随着发动机的转速改变油泵流量随之变化,要求油泵控制目标补偿压差和多路阀进出口压差也随之改变,要求目标补偿压差随发动机转速

挖掘机回转马达故障的分析及排除方法

   回转马达一、液压马达回转无力液压马达是执行机构,设在液压传动的末端,是把液压能转换为机械能,使平台回转。此马达采用轴向柱塞点接触中转速的液压马达。1、现

电磁换向阀

   电磁换向阀 电磁换向阀又称电动换向阀,简称电磁阀,它是借助电磁铁的吸 力推动阀芯移动的。 图G所示为三位四通电磁换向阀的结构原理和职能符号。阀的两端各有

多路阀实验时的注意要点

   多路阀主要是一种在工程机械,矿山,冶金等不同的行业和领域中使用范围非常广泛的一种设备,主要是带有压力补偿的负载敏感比例换向多路阀

过滤器的故障分析与排除

   过滤器的故障分析与排除过滤器带来的故障包括过滤效果不好给液压系统带来的故障,例如因不能很好过滤,污物进入系统带来的故障等。1.滤芯破坏变形这一故障现象表现为

变频调速功率适应型液压系统的研究

   1 引言 节能一直是液压技术的主要研究方向之一。节能型液压回路包括压力适应型回路、流量适应型回路和功率适应型回路,其中功

液压缸的维护、维修知识总结

   1.液压缸的日常检查内容①液压缸的泄漏情况。②液压缸的动作状态是否正常。③液压缸运行时的声音和温度有无异常。④活塞杆有无伤

文章分类
  【 液压机 】文章资讯
  【 液压系统 】文章资讯
  【 液压泵 】文章资讯
  【 液压阀 】文章资讯
  【 液压缸 】文章资讯
  【 液压马达 】文章资讯
  【 液压附件 】文章资讯
  【 工程机械 】文章资讯
热门文章排行
  • 全部
  • 本月
  • 本周
  • 今天
推荐资讯
压力不正常或所需压力不能使液压系统正常工作,那么液压机的压力问题是什么?
压力不正常或所需压力
液压机在制造工件的过程中,每个工件都具有变形阻力
液压机在制造工件的过
你知道不,隔振方法可用于减少油压机的振动
你知道不,隔振方法可用
液压机是否要有安全防护装置及保压?
液压机是否要有安全防
推荐产品
468-800-50BM/日本Azbil TACO气动元件
468-800-50BM/日本Azb
日本油研方向控制阀
日本油研方向控制阀
DSLHG-10-1-ET-A200-C-13日本油研座阀型电液换向阀
DSLHG-10-1-ET-A200-C
LSVHG-04EH-750-2P-ET-WEA-B1-20日本油研伺服阀
LSVHG-04EH-750-2P-ET
EHFBG-06-250-C-E-S-5001日本油研电液比例阀
EHFBG-06-250-C-E-S-5
PM37-06BC-3.7-A240-30日本油研PM系列电机泵
PM37-06BC-3.7-A240-3
VPVQQ-PSAW-06C-PSSO-06BA-60日本油研变量叶片泵
VPVQQ-PSAW-06C-PSSO-
ASR2-C-CXD200N-A00-12日本油研伺服电机驱动泵
ASR2-C-CXD200N-A00-1
日本油研高压柱塞泵A3H145-FR14K-10
日本油研高压柱塞泵A3
日本油研高压柱塞泵A3H56-FR01KK-10
日本油研高压柱塞泵A3
栏目最新文章