中国五轴加工供应商
什么是五轴加工?五轴加工功能及应用设置:
五轴加工是数控加工的一种方式。yabovip88app下载使用X, Y, Z, A, B和C中的任意5个坐标的线性插值运动。
换句话说，五个轴是指x、y和z这三个移动轴加上任意两个旋转轴。与常见的三轴(x、y、z三个自由度)加工相比，五轴加工是指对具有复杂几何形状的零件进行加工，加工刀具需要在5个自由度内进行定位和连接。
五轴联动是指一台机床上至少有5个坐标轴(3个直线坐标和2个旋转坐标)，在计算机数控(CNC)系统的控制下，可以协调进行加工。
五轴联动数控机床是一种技术含量高、精度高的机床。专门用于加工具有自由曲面的车身零件、涡轮零件、叶轮等。五轴机床可以在不改变工件在机床上的位置的情况下加工工件的不同侧面，可以大大提高棱柱形零件的加工效率。这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密装备、高精度医疗设备等行业有着举足轻重的影响。
但你真的了解五轴加工吗?
五轴技术的发展
几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、光滑和复杂曲面的唯一手段。yabovip88app下载人们一旦在复杂曲面工件的设计和制造中遇到无法解决的问题，就会转向五轴加工技术。但是……五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用最广泛的技术。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。在国际上，五轴联动数控技术被视为一个国家生产设备自动化技术水平的标志。由于其特殊的地位，对航空、航天、军工、技术复杂等领域尤为重要。工业发达国家一直对五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度。
与三轴数控加工相比，从工艺和编程的角度来看，使用五yabovip88app下载轴数控加工复杂曲面具有以下优势:
(1) Improve processing quality and efficiency
(2) Expand the process range
(3) Meet the new development direction of compound processing
然而，五轴数控加工由于刀具在加工空间中的干涉和位置控制，其数控编程、工艺设计和机床结构远比三轴机床复杂。yabovip88app下载所以说，五轴说起来容易，实现起来却真的很难!另外，正确操作应用程序难度更大!
说到五轴，就不得不说真假五轴了。真假5轴的区别主要在于是否有RTCP功能。为此，我专门搜索了这个词的含义!
媒体服务器，解释一下，Fidia的RTCP是“旋转刀具中心点”的缩写，字面意思是“旋转刀具中心”。业界倾向于将其略为“旋转工具中心”，有些人将其直译为“旋转工具中心编程”。实际上，这正是RTCP的意义所在。PA的RTCP是“Real-time Tool Center Point rotation”前几个字的缩写。Heidenhain将类似的所谓升级技术称为TCPM，它是“Tool Centre Point Management”的缩写，即工具中心点管理。其他厂家称类似技术为TCPC, TCPC是“Tool Center Point Control”的缩写，即刀具中心点控制。
从Fidia的RTCP的字面意思来看，假设RTCP功能是手动执行的，刀具中心点和刀具与工件表面的实际接触点保持不变。此时，刀具中心点落在刀具与工件表面实际接触点的法线上。刀架围绕刀具中心点旋转。对于球头刀具，刀具中心点为数控代码的目标轨迹点。为了实现在执行RTCP函数时简单地绕目标轨迹点(即刀中心点)旋转刀柄的目的，需要实时补偿刀柄旋转引起的刀中心点线性坐标的偏移。这样可以保持刀具中心和刀具与工件表面的实际接触点不变。改变刀具与工件表面实际接触点刀柄与法线的夹角，可实现球端刀具的最佳切削性能，有效避免干涉。因此，RTCP似乎更多的是在刀具中心点(即数控码的目标轨迹点)上处理旋转坐标的变化。
没有RTCP的五轴机床和CNC系统必须依赖CAM编程和后处理。刀具路径已提前规划好。对于同一个零件，如果换机床或换刀具，必须重新进行CAM编程和后处理，因此只能称为假五轴。许多五轴数控机床和系统都属于这种类型的假五轴。当然，人们坚持叫它五轴加工是可以理解的，但是这个(假的)五轴不是另一个(真)五轴!
因此，咨询了业内专家。总之，真五轴是联动的五轴，假五轴可能是5轴3联动，其他2轴只起到定位作用!
这是一个流行的说法，不是一个规范的说法。一般来说，五轴机床有两种类型:一种是五轴联动，即所有五个轴都可以同时联动。另一种是五轴定位加工，其实就是五轴三联动:
即两个转轴进行旋转定位，只进行3轴联动加工。这种俗称3+2模式的五轴机床也可以理解为假五轴机床。
五轴数控机床的结构
在五轴加工中心的机械设计中，机床制造商一直坚持不懈地致力于开发新的运动方式来满足各种要求。综上所述，目前市场上的五轴机床种类繁多，虽然其机械结构形式各异。但主要有以下几种形式:两个旋转坐标直接控制刀轴方向(双摆头形式的5个轴)
两个坐标轴在刀具顶部，但旋转轴不垂直于线轴(摆头式5轴)
两个旋转坐标直接控制空间的旋转(双转盘形式的5轴)
两个坐标轴在工作台上，但旋转轴与线轴不垂直(垂直工作台上为5轴)
两个旋转坐标，一个作用在刀具上，另一个作用在工件上(5个轴，一摆一转)
看了这些五轴机床，相信大家应该明白五轴机床是怎么运动的了。
五轴数控技术发展的困难和阻力
大家早就认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍局限于少数资金雄厚的工厂，仍存在未解决的问题。下面是一些困难和阻力，看看它们是否符合你的情况?
五轴数控编程抽象，操作困难
这是每个传统数控程序员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构多样;
相同的NC代码可以在不同的三轴数控机床上达到相同的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码不能适用于所有类型的五轴机床。除了直线运动，数控编程还必须协调旋转运动的计算。如旋转角度行程检测、非线性误差校核、刀具旋转计算等。所处理的信息量是巨大的，数控编程是极其抽象的。
五轴数控加工的操作和编程技能是密切相关的:yabovip88app下载
如果用户在机床上增加特殊功能，则编程和操作将更加复杂。只有经过反复练习，编程和操作人员才能掌握必要的知识和技能。缺乏经验丰富的编程人员和操作人员是五轴数控技术普及的主要障碍。
许多厂家从国外采购了五轴数控机床。由于技术培训和服务不足，五轴数控机床的固有功能难以实现，机床的利用率很低。在很多场合，应用效果不如使用三轴机床。
数控插补控制器和伺服驱动系统要求非常严格
五轴机床的运动是五个坐标轴运动的组合。旋转坐标的加入不仅会增加插补计算的负担，而且旋转坐标的微小误差也会大大降低处理精度。因此，要求控制器具有较高的算术精度。五轴机床的运动特性要求伺服驱动系统具有良好的动态特性和较大的速度范围。
五轴数控数控程序的校验尤为重要
为提高加工效率，迫切需要淘汰传统的“试切法”验证方法。在五轴数控加工中，数控程序的yabovip88app下载验证也变得非常重要，因为通常由五轴数控机床加工的工件是非常昂贵的。而碰撞是五轴数控加工中常见的问题:刀具切入工件;yabovip88app下载刀具以非常高的速度与工件碰撞;刀具与加工范围内的机床、夹具等设备发生碰撞;机床上的运动部件与固定部件或工件发生碰撞。在五轴数控中，碰撞很难预测，校准程序必须对机床运动学和控制系统进行综合分析。如果CAM系统检测到错误，刀具路径可以立即处理;但是，如果在加工过程中发现数控程序错误，则不能像三轴数控那样直接修改刀具路径。在三轴机床上，机床操作人员可以直接修改刀具半径等参数。在五轴加工中，情况就没那么简单了，因为刀具尺寸和位置的变化直接影响后续旋转的轨迹。
刀具半径补偿
在五轴联动数控程序中，刀具长度补偿函数仍然有效，但刀具半径补偿无效。使用圆柱铣刀进行接触成形铣削时，不同直径的刀具需要编写不同的程序。目前流行的数控系统无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件没有提供足够的数据来重新计算刀具位置。在进行数控加工时，用户需要经常更换刀具或调整刀具的准确尺寸。yabovip88app下载按照正常的加工程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新计算。因此，整个加工过程的效率非常低。针对这一问题，挪威研究人员正在开发一种临时解决方案，称为LCOPS(低消耗最优生产策略)。刀具轨迹修正所需的数据由CNC应用程序发送到CAM系统，计算出的刀具轨迹直接发送到控制器。LCOPS需要第三方提供CAM软件，CAM软件可以直接连接到数控机床，在此过程中传输的是CAM系统文件，而不是ISO代码。这一问题的最终解决取决于新一代CNC控制系统的引入，该系统可以识别常见格式(如STEP等)的工件模型文件或CAD系统文件。
后置处理程序
五轴机床和三轴机床的区别在于它也有两个旋转坐标。刀具位置由工件坐标系转换为机床坐标系，中间需要进行多次坐标变换。使用市面上流行的后处理器生成器，只需要输入机床的基本参数，就可以生成三轴数控机床的后处理器。对于五轴数控机床，目前只有一些改进后置处理器。五轴数控机床的后置处理器有待进一步开发。三轴同时加工时，工件原点在机床工作台上的位置在刀具轨迹上不需要考虑，后置处理器可以自动处理工件坐标系与机床坐标系的关系。对于五轴同时加工:例如，在五轴铣床上加工时，在生成刀具轨迹时，必须考虑工件在C转台上的位置和尺寸，以及B和C转台之间的位置和尺寸。在夹紧工件时，工人通常要花大量时间处理这些位置关系。如果后置处理器能够处理这些数据，工件的安装和刀轨的加工将大大简化;只需将工件夹在工作台上，测量工件坐标系的位置和方向，将这些数据输入后置处理器，对刀具轨迹进行后处理，得到相应的数控程序。
非线性误差和奇异性问题
由于引入了旋转坐标，五轴数控机床的运动学要比三轴机床复杂得多。与旋转有关的第一个问题是非线性误差。非线性误差应归因于编程误差，可通过减小步长来控制。在预计算阶段，程序员无法知道非线性误差的大小。只有后置处理器生成机床程序后，才能计算非线性误差。刀具路径线性化可以解决这一问题。一些控制系统可以在加工时线性化刀具轨迹，但通常在后处理器中线性化。转轴引起的另一个问题是奇点。如果奇异点在转轴的极端位置，在奇异点附近的一个小振荡就会使转轴翻转180°，这是相当危险的。
