什麼是加工中心刀尖追隨功能
㈠ 加工中心的對刀儀的原理是什麼
1、機床各直線運動軸返回各自的機械參考點之後,機床坐標系和對刀儀固定坐標之間的相對位置關系就建立起了具體的數值。
2、不論是使用自動編程式控制制,還是手動控制方式操作對刀儀,當移動刀具沿所選定的某個軸,使刀尖(或動力回轉刀具的外徑)靠向且觸動對刀儀上四面探針的對應平面。
並通過撓性支撐桿擺動觸發了高精度開關感測器後,開關會立即通知系統鎖定該進給軸的運動。因為數控系統是把這一信號作為高級信號來處理,所以動作的控制會極為迅速、准確。
3、由於數控機床直線進給軸上均裝有進行位置環反饋的脈沖編碼器,數控系統中也有記憶該進給軸實際位置的計數器。此時,系統只要讀出該軸停止的准確位置,通過機床、對刀儀兩者之間相對關系的自動換算,即可確定該軸刀具的刀尖(或直徑)的初始刀具偏置值了。
換一個角度說,如把它放到機床坐標系中來衡量,即相當於確定了機床參考點距機床坐標系零點的距離,與該刀具測量點距機床坐標系零點的距離及兩者之間的實際偏差值。
4、不論是工件切削後產生的刀具磨損、還是絲杠熱伸長後出現的刀尖變動量,只要再進行一次對刀操作,數控系統就會自動把測得的新的刀具偏置值與其初始刀具偏置值進行比較計算。
並將需要進行補償的誤差值自動補入刀補存儲區中。當然,如果換了新的刀具,再對其重新進行對刀,所獲得的偏置值就應該是該刀具新的初始刀具偏置值了。
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應用分為兩大類
1、產品(模具)加工需要多刀完成的場合。由於加工零件需要幾把刀來完成,為了保證每把刀的接刀更精準和提高效率。這樣的機器需要安裝對刀儀。
2、大規模機器標准化場合。由於機器加工的產品是標准件,需要上百台或更多的機器來加工。這個時候操作機床的工作人員水平不一,只有通過對刀儀來統一換刀後能保證每把刀的高度一致。如果用人工換刀去保證高度這個難度會很大,而且不能統一標准。這樣的雕銑機需要安裝對刀儀。
㈡ 真正的五軸聯動加工中心
隨著國內數控技術的日漸成熟,近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中,每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時,五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。近幾年隨著我國航空航天、軍事工業、汽車零部件和模具製造行業的蓬勃發展,越來越多的廠家傾向於尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的加工。但是,你真的足夠了解五軸加工嗎?下面就請跟著小編的腳步走進五軸加工的世界。
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五軸加工
想要真正的了解五軸加工,首先我們要做的是要讀懂什麼是五軸機床。五軸機床(5 Axis Machining),顧名思義,是指在X、Y、Z,三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式,以滿足各類產品的技術需求。而在5軸加工中心的機械設計上,機床製造商始終堅持不懈地致力於開發出新的運動模式,以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床,雖然其機械結構形式多種多樣,但是主要有以下幾種形式:
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兩個轉動坐標直接控制刀具軸線的方向(雙擺頭形式)
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兩個坐標軸在刀具頂端,但是旋轉軸不與直線軸垂直(俯垂型擺頭式)
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兩個轉動坐標直接控制空間的旋轉(雙轉台形式)
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兩個坐標軸在工作台上,但是旋轉軸不與直線軸垂直(俯垂型工作台式)
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兩個轉動坐標一個作用在刀具上,一個作用在工件上(一擺一轉形式)
*術語:如果旋轉軸不與直線軸相垂直,則被認為是一根「俯垂型」軸。
看過這些結構的五軸機床,我相信我們應該明白了五軸機床什麼在運動,怎樣運動。可是,這么多樣化的機床結構,在加工時究竟能展現出哪些特點呢?與傳統的三軸機床相比,又有哪些優勢呢?接下來就讓我們來看看五軸機床有哪些發光點。
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5軸機床的特點
說起五軸機床的特點,就要和傳統的三軸設備來比較。生產中三軸加工設備比較常見,有立式、卧式及龍門等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀端刃加工、側刃加工。球頭刀的仿形加工等等。但無論哪種形式和方法都有著一個共同的特點,就是在加工過程中刀軸方向始終保持不變,機床只能通過X、Y、Z三個線性軸的插補來實現刀具在空間直角坐標系中的運動。所以,在面對下面這些產品時,三軸機床效率低、加工表面質量差甚至無法加工的弊端就暴露出來了。
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而與三軸數控加工設備相比,五聯動數控機床有以下優點:
1. 保持刀具最佳切削狀態,改善切削條件
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如上圖,在左圖中三軸切削方式,當切削刀具向頂端或工件邊緣移動時,切削狀態逐漸變差。而要在此處也保持最佳切削狀態,就需要旋轉工作台。而如果我們要完整加工一個不規則平面,就必須將工作台以不同方向旋轉多次。可以看見,五軸機床還可以避免球頭銑刀中心點線速度為0的情況,獲得更好的表面質量。
2. 有效避免刀具干涉
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如上圖,針對航空航天領域內應用的葉輪、葉片和整體葉盤等零件,三軸設備由於干涉原因無法滿足工藝要求。而五軸機床就可以滿足。同時五軸機床還可以使用更短的刀具進行加工,提升系統剛性,減少刀具的數量,避免了專用刀具的產生。對於我們的企業老闆來說,意味在刀具成本方面,五軸機床將會給您省錢了!
3. 減少裝夾次數,一次裝夾完成五面加工
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如上圖可以看出五軸加工中心還可以減少基準轉換,提高加工精度。在實際加工中,只需一次裝夾,加工精度更容易得到保證。同時五軸加工中心由於過程鏈的縮短和設備數量的減少,工裝夾具數量、車間佔地面積和設備維護費用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具,更少的廠房面積和維護費用,來完成更高效更高質量的加工!
4. 提高加工質量和效率
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如圖,五軸機床可以採用刀具側刃切削,加工效率更高。
5. 縮短生產過程鏈,簡化生產管理
五軸數控機床的完整加工大大縮短了生產過程鏈,可以使生產管理和計劃調度簡化。工件越復雜,它相對傳統工序分散的生產方法的優勢就越明顯。
6. 縮短新產品研發周期
對於航空航天、汽車等領域的企業,有的新產品零件及成型模具形狀很復雜,精度要求也很高,因此具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五軸數控加工中心可以很好地解決新產品研發過程中復雜零件加工的精度和周期問題,大大縮短研發周期和提高新產品的成功率。
等等…
綜上所述,五軸機床實在是有太多太多優點,但是五軸機床刀具姿態控制,數控系統,CAM編程和後處理都要比三軸機床復雜的多!同時,我們說到五軸機床,就不得不說真假五軸的問題,我們都知道真假五軸最大的區別在於RTCP功能,然而何謂RTCP,它是怎麼產生的又該如何應用?下面我們就結合機床結構和編程後處理來具體了解一下RTCP,了解他的真正面目。
RTCP,在數控GNC61高檔五軸數控系統里,認為RTCP即是Rotated Tool Center Point,也就是我們常說的刀尖點跟隨功能。在五軸加工中,追求刀尖點軌跡及刀具與工件間的姿態時,由於回轉運動,產生刀尖點的附加運動。數控系統控制點往往與刀尖點不重合,因此數控系統要自動修正控制點,以保證刀尖點按指令既定軌跡運動。業內也有將此技術稱為TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其實這些稱呼的功能定義都與RTCP類似,嚴格意義上來說,RTCP功能是用在雙擺頭結構上,是應用擺頭旋轉中心點來進行補償。而類似於RPCP功能主要是應用在雙轉台形式的機床上,補償的是由於工件旋轉所造成的的直線軸坐標的變化。其實這些功能殊途同歸,都是為了保持刀具中心點和刀具與工件表面的實際接觸點不變。所以為了表述方便,本文統一此類技術為RTCP技術。
那麼RTCP功能是怎麼產生的呢?多年以前,在五軸機床剛普及市場的時候,RTCP概念被機床廠家大肆宣傳。彼時RTCP功能更像是為技術而技術的噱頭,更多人是對其技術本身的熱衷和炒作。其實RTCP功能正好相反,它不光是一項好技術,更是一項能為客戶帶來效益和創造價值的好技術。擁有RTCP技術的機床(也就是國內所說的真五軸機床),操作工不必把工件精確的和轉台軸心線對齊,隨便裝夾,機床自動補償偏移,大大減少輔助時間,同時提高加工精度。同時後處理製作簡單,只要輸出刀尖點坐標和矢量就行了。像我們之前說的那樣,在機械結構上,五軸數控機床主要有雙擺頭、雙轉台、一擺一轉等結構。下文我們將以雙轉台五軸機床,數控GNC61高檔五軸數控系統為例,詳細介紹一下RTCP功能。
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在五軸機床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉工作台結構中第四軸的轉動影響到第五軸的姿態,第五軸的轉動無法影響第四軸的姿態。第五軸為在第四軸上的回轉坐標。
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好了,看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示,機床第4軸為A軸,第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉台上。當第4軸A軸旋轉時,因為C軸安裝在A軸上,所以C軸姿態也會受到影響。同理,對於我們放在轉台上面的工件,如果我們對刀具中心切削編程的話,轉動坐標的變化勢必會導致直線軸X、Y、Z坐標的變化,產生一個相對的位移。而為了消除這一段位移,勢必機床要對其進行補償,RTCP就是為了消除這個補償而產生的功能。
那麼機床如何對這段偏移進行補償呢?接下來我們就來分析一下這段偏移是怎麼產生的。
根據前文,我們都知道是由於旋轉坐標的變化導致了直線軸坐標的偏移。那麼分析旋轉軸的旋轉中心就顯得尤為重要。對於雙轉台結構機床,C軸也就是第5軸的控制點通常在機床工作檯面的回轉中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點作為控制點。
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數控系統為了實現五軸控制,需要知道第5軸控制點與第四軸控制點之間的關系。即初始狀態(機床A、C軸0位置),第四軸控制點為原點的第四軸旋轉坐標系下,第五軸控制點的位置向量[U,V,W]。同時還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對於雙轉台機床,舉例如下圖所示。
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講到這里,大家可以看出,對於有RTCP功能的機床,控制系統為保持刀具中心始終在被編程的位置上。在這種情況下,編程是獨立的,是與機床運動無關的編程。當您在機床上使用編程時,不用擔心機床運動和刀具長度,您所需要考慮的只是刀具和工件之間的相對運動。餘下的工作控制系統將為您完成。舉個例子:
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如上圖,不帶G203 RTCP功能關的情況下,控制系統不考慮刀具長度。刀具圍繞軸的中心旋轉。刀尖將移出其所在位置,並不再固定。
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如上圖,帶G203 RTCP功能開的情況下,控制系統只改變刀具方向,刀尖位置仍保持不變。X,Y,Z軸上必要的補償運動已被自動計算進去。
G203是數控系統里RTCP開啟指令,通常已經在CAM系統的CNC程序中被調用。而CNC程序中僅包含了所要趨近的X/Y/Z點,和描述刀具方向的方向矢量A,B,C。換句話說,CNC程序僅包含幾何和刀具方向數據。
而對於不具備RTCP的五軸機床和數控系統是怎麼解決直線軸坐標偏移這個問題呢?我們知道現在國內很多五軸數控機床和系統都屬於假五軸,所謂假五軸,其實就是指不帶RTCP功能的機床。真假五軸,既不是看長相也不是看五個軸是否聯動,要知道假五軸也可以做五軸聯動。假五軸的區別主要在於其沒有真五軸RTCP演算法,也就是說假五軸編程需要考慮主軸的擺長及旋轉工作台的位置。這就意味著用假五軸數控系統和機床編程時,必須依靠CAM編程和後處理技術,事先規劃好刀路。同樣一個零件,機床換了或者刀具換了,都必須重新進行CAM編程和後處理。並且假五軸機床在裝夾工件時需要保證工件在其工作台回轉中心位置,對操作者來說,這意味著需要大量的裝夾找正時間,且精度得不到保證。即使是做分度加工,假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設置一個坐標系,只需要一次對刀,就可以完成加工。下圖以NX後處理編輯器設置為例,說明假五軸的坐標變換。
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如上圖,假五軸是依靠後處理技術,將機床第四軸和第五軸中心位置關系表明,來補償旋轉軸對直線軸坐標的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點,更是包含了X、Y、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會導致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同時由於每台機床的回轉參數不同,都要有對應的後處理文件,對於生產也會造成極大的不便。再者假五軸其生成程序無法改動,實現手工五軸編程基本沒有可能。同時因為沒有RTCP功能,其衍生的眾多五軸高級功能都無法使用,比如五軸刀補功能等。其實對於五軸機床來說,它只是我們為了實現加工結果的工具,並無真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什麼方式加工,相對而言,真五軸機床性價比更高。而對於數控GNC61數控系統,不但具有RTCP功能,同時還支持3D刀補、C樣條插補、NURBS樣條插補、大圓弧插補、圓錐插補等諸多高端插補功能,從而實現了更高效簡潔、高質量的加工。
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五軸機床加工S型試件
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機床加工鈦合金葉輪
㈢ 加工中心單刃鏜刀裝刀為什麼刀尖要朝自己
用精鏜循環G76時刀尖是要退刀的!如果裝反刀就要撞刀的!要主軸定位後再裝刀!裝刀方向是和退刀方向有關!
㈣ 加工中心 M19
G98 G90 G76 R2. Z-100. Q0.1 F100 K0
G76 本來就是個鏜孔固定循環指令 只要在上精搪刀時 定位主軸 有的機內器面板上容有主軸定位鍵 沒有的話 在MDI模態下 輸入M19 手工定位主軸 然後打到HANDLE(手輪)模態 上搪刀 目的是 搪刀到孔底 主軸停止自動定位(刀尖方向就是你裝刀時的方向) 後移Q值 再抬刀出工件表面 G98抬至G43 Z50.H*中的Z50. G99抬至起始R點 (G99新手慎用 如工件非平面 平移加工下個孔 會撞車的) 以保護搪刀及孔壁 建議看看有關固定循環指令功能的使用說明 自己試試即可上手了
㈤ 加工中心精鏜孔時怎樣設置刀尖定位參數
鑽孔軸為 Z 軸時,定向後的回退方向是-y 5148(Z)=-2(回退方向為-Y)
㈥ 五軸數控機床如何對刀,用刀尖跟隨功能RTCP實現刀具補償功能。
如果有RTCP功能的話,跟三軸一樣對刀沒有RTCP功能的,要加刀長
㈦ 請問一下加工中心的主軸定位是什麼意思怎麼用,在什麼情況下用
加工中心的主軸定位就是對主軸進行位置控制,使主軸准確的停在一個特定的位置專上屬。這就是我們通常所說的主軸定向功能。
在加工中心上進行自動換刀時或者鏜孔加工中因工藝要求而需要讓刀時時都需要主軸定位。
一般是採用M19(主軸定向停止)指令使主軸定位
㈧ 五軸加工中心的RTCP功能怎麼理解,五軸怎麼調試
十數年前,一汽為模具加工招標五軸機床,據說當時去了不少國際大牌廠商,招標現場有外商提出他們的產品好,有rtcp功能,在坐的國內廠商和業內專家一時語塞,幾乎無人知曉rtcp為何方神聖,最後還是國內最早從事數控研究的某高校知名教授現場指點迷津,才為國內業界挽回局面。但一直到十幾年之後的「十一五」數控重大專項出台前後,rtcp概念才開始得到國內數控業界和學界的廣泛關注。
差不多兩年,一業內企業在媒體上高調宣稱其具有自主知識產權的高端數控系統具有rtcp和極高段數的前瞻功能,問及rtcp和前瞻的精髓是什麼時,也就噤聲不語了,不知是不願說,還是沒法說。
今年年底「十一五」數控重大專項的高端數控系統的五家中標企業:華中、廣數、高精(藍天)、航天、光洋都將進行項目驗收,屆時rtcp將不可避免地稱為驗收的焦點之一,八仙過海,各顯神通,驗收原則上不會不過,但實效如何,國產的rtcp能否穩健走向市場,並為用戶創造價值,大家仍需拭目以待。
個人對rtcp的理解
一台數控機床有五個聯動軸並不能就此簡單地稱之為五軸機床,同樣,一套數控系統能控五個軸,也不能就此聲稱為五軸數控系統,判斷一台數控機床是不是五軸機床,一套數控系統是不是真正的五軸系統,首先必須看其是否具備rtcp功能,fidia的rtcp是「rotational
tool
center
point」的縮寫,字面意思是「旋轉刀具中心」,業內往往會稍加轉義為「圍繞刀具中心轉」,也有一些人直譯為「旋轉刀具中心編程」,其實這只是rtcp的結果。pa的rtcp則是「real-time
tool
center
point
rotation」前幾個單詞的縮寫。海德漢則將類似的所謂升級技術稱為tcpm,即「tool
centre
point
management」的縮寫,刀具中心點管理。還有的廠家則稱類似技術為tcpc,即「tool
center
point
control」的縮寫,刀具中心點控制。
從fidia的rtcp的字面含義看,假設以手動方式定點執行rtcp功能,刀具中心點和刀具與工件表面的實際接觸點將維持不變,此時刀具中心點落在刀具與工件表面實際接觸點處的法線上,而刀柄將圍繞刀具中心點旋轉,對於球頭刀而言,刀具中心點就是數控代碼的目標軌跡點。為了達到讓刀柄在執行rtcp功能時能夠單純地圍繞目標軌跡點(即刀具中心點)旋轉的目的,就必須實時補償由於刀柄轉動所造成的刀具中心點各直線坐標的偏移,這樣才能夠在保持刀具中心點以及刀具和工件表面實際實際接觸點不變的情況,改變刀柄與刀具和工件表面實際接觸點處的法線之間的夾角,起到發揮球頭刀的最佳切削效率,並有效避讓干涉等作用。因而rtcp似乎更多的是站在刀具中心點(即數控代碼的目標軌跡點)上,處理旋轉坐標的變化。
不具備rtcp的五軸機床和數控系統必須依靠cam編程和後處理,事先規劃好刀路,同樣一個零件,機床換了,或者刀具換了,就必須重新進行cam編程和後處理,因而只能被稱作假五軸,國內很多五軸數控機床和系統都屬於這類假五軸。當然了,人家硬撐著把自己稱作是五軸聯動也無可厚非,但此(假)五軸並非彼(真)五軸!
㈨ 加工中心Z向刀尖補償怎麼用
Z向叫刀具長度補正,例如用G43H1啟用刀具長度補正,幹完這把刀要用G49取消長度補正,提前在對刀界面里輸入好對刀值!
㈩ 數控刀鋒跟隨什麼意思
是指應用於五軸加工中心上的一種加工技術,簡稱RTCP。
操作工不必把工件精確的和轉台軸心線對齊,隨便裝夾,機床自動補償偏移,大大減少輔助時間,同時提高加工精度。同時後處理製作簡單,只要輸出刀尖點坐標和矢量就行了。在機械結構上,五軸數控機床主要有雙擺頭、雙轉台、一擺一轉等結構。
給您一份資料參考加工中心方面的數控技術 http://www.skjgzx.org/wenda