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多轴数控加工关键技术是什么

发布时间: 2021-02-21 13:07:27

① 多轴数控加工都有哪些特点

采用多轴数控加工,具有如下几个特点:
(1)减少基准转换,提高加工精度。
多轴数控专加工属的工序集成化不仅提高了工艺的有效性,而且由于零件在整个加工过程中只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。
(2)减少工装夹具数量和占地面积。
尽管多轴数控加工中心的单台设备价格较高,但由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。
(3)缩短生产过程链,简化生产管理。
多轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,而且由于只把加工任务交给一个工作岗位,不仅使生产管理和计划调度简化,而且透明度明显提高。工件越复杂,相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。同时由于生产过程链的缩短,在制品数量必然减少,可以简化生产管理,从而降低了生产运作和管理的成本。
(4)缩短新产品研发周期。
对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的多轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。

② 什么是多轴数控加工

多轴加工准确地说应该是多坐标联动加工。当前大多数控加工设备最多可内以实现五坐标联动,这类设备的容种类很多,结构 类型和控制系统都各不相同。数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。
多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。

③ 有谁知道学数控多轴加工技术怎么样

目前懂该技术的人才比较缺,发展前景应该不错。但任何行业都不能只停留在原地,该技版术掌握了,等有权了一定的影响之后,必须要想高一层发展——这方面的行家,进行技术支持、技术工艺管理或人才管理,那就有了更高的前景!

④ 数控技术中,什么是多轴控制和多轴联动举例说明。

多轴控制机床与多轴联动机床区别:
例如: 5轴4联动,就是有5个伺服轴,其中4个轴可以一起加工,进行插补运算。
5轴5联动,就是有5个伺服轴,5个轴都可以一起加工,进行插补运算。

⑤ 学数控加工(数控车床、多轴技术方面方向)的好吗

我也做过了!我认为你学你要下定决心学好,不停学,如果安于现状,我建议不要学,现在机械越来越需要高端人才了

⑥ 大体介绍一下多轴加工技术

多轴加工准确地说应该是多坐标联动加工。当前大多数控加工设备最多可以实现回五坐标联动,这类答设备的种类很多,结构 类型和控制系统都各不相同。数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。
采用多轴数控加工,具有如下几个特点:
(1)减少基准转换,提高加工精度。
(2)减少工装夹具数量和占地面积。
(3)缩短生产过程链,简化生产管理。
(4)缩短新产品研发周期。

⑦ 数控机床多轴联动是什么意思最高几轴

多轴联动是指在一台机床上的多个坐标轴(上同时进行加工,而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行。

数控系统能控制32轴以上,最高可达64轴。

(7)多轴数控加工关键技术是什么扩展阅读:

多轴联动加工可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。现代数控加工正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自动化和高可靠性方向发展,而多坐标轴数控机床正体现了这一点。

多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。

数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。

网络_数控机床

⑧ 多轴加工是什么哪里有学

一般机械加工上我们把长宽高三个方向的位移以及绕这三个方向的旋转称之为六回个自由度,也叫答六个轴。一般普通机床的自动进刀只能沿一个轴进行,数控设备通过电脑控制可以同时沿多个轴进行。如果需要刀具走出平面内曲线轨迹需要两轴联动,如果需要走出空间曲线轨迹则需要三轴联动,如果在走空间轨迹时还需要刀具轴线方向同时变化则形成四轴、五轴联动,当机床可以六轴联动时不称为六轴联动机床,而是叫虚拟轴机床了。最普通的加工中心一般只能两轴联动,好点的可以三轴联动,四轴五轴联动的设备已经是很好的了,六轴联动的估计国内只有设备展上能见到,还没听说哪家人家投入实际生产。
多轴加工的学习除了机械加工工艺和数控原理外,主要是学习软件的应用,现在的编程都是计算机辅助的,只要设定就可以了。

⑨ 什么是数控加工技术

数控加工技术概述 2007/04/17 10:06 1数控编程及其发展

数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。下面就对数控编程及其发展作一些介绍。

1.1数控编程的基本概念

数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。

1.2数控编程技术的发展概况

为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII(立体切削用)、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能)、APTAC(Advancedcontouring)(增加切削数据库管理系统)和APT/SS(SculpturedSurface)(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。
针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的基础上,逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)及并行工程(CE)的概念。目前,为了适应CIMS及CE发展的需要,数控编程系统正向集成化和智能化夫发展。
在集成化方面,以开发符合STEP()标准的参数化特征造型系统为主,目前已进行了大量卓有成效的工作,是国内外开发的热点;在智能化方面,工作刚刚开始,还有待我们去努力。

2 NC刀具轨迹生成方法研究发展现状

数控编程的核心工作是生成刀具轨迹,然后将其离散成刀位点,经后置处理产生数控加工程序。下面就刀具轨迹产生方法作一些介绍。

2.1基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法

CAD技术从二维绘图起步,经历了三维线框、曲面和实体造型发展阶段,一直到现在的参数化特征造型。在二维绘图与三维线框阶段,数控加工主要以点、线为驱动对象,如孔加工,轮廓加工,平面区域加工等。这种加工要求操作人员的水平较高,交互复杂。在曲面和实体造型发展阶段,出现了基于实体的加工。实体加工的加工对象是一个实体(一般为CSG和BREP混合表示的),它由一些基本体素经集合运算(并、交、差运算)而得。实体加工不仅可用于零件的粗加工和半精加工,大面积切削掉余量,提高加工效率,而且可用于基于特征的数控编程系统的研究与开发,是特征加工的基础。
实体加工一般有实体轮廓加工和实体区域加工两种。实体加工的实现方法为层切法(SLICE),即用一组水平面去切被加工实体,然后对得到的交线产生等距线作为走刀轨迹。本文从系统需要角度出发,在ACIS几何造型平台上实现了这种基于点、线、面和实体的数控加工。

2.2基于特征的NC刀轨生成方法

参数化特征造型已有了一定的发展时期,但基于特征的刀具轨迹生成方法的研究才刚刚开始。特征加工使数控编程人员不在对那些低层次的几何信息(如:点、线、面、实体)进行操作,而转变为直接对符合工程技术人员习惯的特征进行数控编程,大大提高了编程效率。
W.R.Mail和A.J.Mcleod在他们的研究中给出了一个基于特征的NC代码生成子系统,这个系统的工作原理是:零件的每个加工过程都可以看成对组成该零件的形状特征组进行加工的总和。那么对整个形状特征或形状特征组分别加工后即完成了零件的加工。而每一形状特征或形状特征组的NC代码可自动生成。目前开发的系统只适用于2.5D零件的加工。
LeeandChang开发了一种用虚拟边界的方法自动产生凸自由曲面特征刀具轨迹的系统。这个系统的工作原理是:在凸自由曲面内嵌入一个最小的长方块,这样凸自由曲面特征就被转换成一个凹特征。最小的长方块与最终产品模型的合并就构成了被称为虚拟模型的一种间接产品模型。刀具轨迹的生成方法分成三步完成:(1)、切削多面体特征;(2)、切削自由曲面特征;(3)、切削相交特征。
JongYunJung研究了基于特征的非切削刀具轨迹生成问题。文章把基于特征的加工轨迹分成轮廓加工和内区域加工两类,并定义了这两类加工的切削方向,通过减少切削刀具轨迹达到整体优化刀具轨迹的目的。文章主要针对几种基本特征(孔、内凹、台阶、槽),讨论了这些基本特征的典型走刀路径、刀具选择和加工顺序等,并通过IP(InterProgramming)技术避免重复走刀,以优化非切削刀具轨迹。另外,JongYunJong还在他1991年的博士论文中研究了制造特征提取和基于特征的刀具及刀具路径。
特征加工的基础是实体加工,当然也可认为是更高级的实体加工。但特征加工不同于实体加工,实体加工有它自身的局限性。特征加工与实体加工主要有以下几点不同:
从概念上讲,特征是组成零件的功能要素,符合工程技术人员的操作习惯,为工程技术人员所熟知;实体是低层的几何对象,是经过一系列布尔运算而得到的一个几何体,不带有任何功能语义信息;实体加工往往是对整个零件(实体)的一次性加工。但实际上一个零件不太可能仅用一把刀一次加工完,往往要经过粗加工、半精加工、精加工等一系列工步,零件不同的部位一般要用不同的刀具进行加工;有时一个零件既要用到车削,也要用到铣削。因此实体加工主要用于零件的粗加工及半精加工。而特征加工则从本质上解决了上述问题;特征加工具有更多的智能。对于特定的特征可规定某几种固定的加工方法,特别是那些已在STEP标准规定的特征更是如此。如果我们对所有的标准特征都制定了特定的加工方法,那么对那些由标准特征够成的零件的加工其方便性就可想而知了。倘若CAPP系统能提供相应的工艺特征,那么NCP系统就可以大大减少交互输入,具有更多的智能。而这些实体加工是无法实现的;
特征加工有利于实现从CAD、CAPP、NCP及CNC系统的全面集成,实现信息的双向流动,为CIMS乃至并行工程(CE)奠定良好的基础;而实体加工对这些是无能为力的。

2.3现役几个主要CAD/CAM系统中的NC刀轨生成方法分析

现役CAM的构成及主要功能

目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAD/CAM系统集成:一体化的CAD/CAM系统(如:UGII、Euclid、Pro/ENGINEER等)和相对独立的CAM系统(如:Mastercam、Surfcam等)。前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型,而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。然而,无论是哪种形式的CAM系统,都由五个模块组成,即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。下面仅就一些著名的CAD/CAM系统的NC加工方法进行讨论。

UGII加工方法分析
一般认为UGII是业界中最好,最具代表性的数控软件。其最具特点的是其功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。其中铣削主要有以下功能:
、PointtoPoint:完成各种孔加工;
、PanarMill:平面铣削。包括单向行切,双向行切,环切以及轮廓加工等;
、FixedContour:固定多轴投影加工。用投影方法控制刀具在单张曲面上或多张曲面上的移动,控制刀具移动的可以是已生成的刀具轨迹,一系列点或一组曲线;
、VariableContour:可变轴投影加工;
、Parameterline:等参数线加工。可对单张曲面或多张曲面连续加工;
、ZigZagSurface:裁剪面加工;
、RoughtoDepth:粗加工。将毛坯粗加工到指定深度;
、CavityMill:多级深度型腔加工。特别适用于凸模和凹模的粗加工;
、SequentialSurface:曲面交加工。按照零件面、导动面和检查面的思路对刀具的移动提供最大程度的控制。
EDSUnigraphics还包括大量的其它方面的功能,这里就不一一列举了。

STRATA加工方法分析
STRATA是一个数控编程系统开发环境,它是建立在ACIS几何建模平台上的。
它为用户提供两种编程开发环境,即NC命令语言接口和NC操作C++类库。它可支持三轴铣削,车削和线切割NC加工,并可支持线框、曲面和实体几何建模。其NC刀具轨迹生成方法是基于实体模型。STRATA基于实体的NC刀具轨迹生成类库提供的加工方法包括:
ProfileToolpath:轮廓加工;
AreaClearToolpath:平面区域加工;
SolidProfileToolpath:实体轮廓加工;
SolidAreaClearToolpath:实体平面区域加工;
SolidFaceToolPath:实体表面加工;
SolidSliceToolPath:实体截平面加工;
LanguagebasedToolpath:基于语言的刀具轨迹生成。
其它的CAD/CAM软件,如Euclid,Cimitron,CV,CATIA等的NC功能各有千秋,但其基本内容大同小异,没有本质区别。

2.4现役CAM系统刀轨生成方法的主要问题

按照传统的CAD/CAM系统和CNC系统的工作方式,CAM系统以直接或间接(通过中性文件)的方式从CAD系统获取产品的几何数据模型。CAM系统以三维几何模型中的点、线、面、或实体为驱动对象,生成加工刀具轨迹,并以刀具定位文件的形式经后置处理,以NC代码的形式提供给CNC机床,在整个CAD/CAM及CNC系统的运行过程中存在以下几方面的问题:
CAM系统只能从CAD系统获取产品的低层几何信息,无法自动捕捉产品的几何形状信息和产品高层的功能和语义信息。因此,整个CAM过程必须在经验丰富的制造工程师的参与下,通过图形交互来完成。如:制造工程师必须选择加工对象(点、线、面或实体)、约束条件(装夹、干涉和碰撞等)、刀具、加工参数(切削方向、切深、进给量、进给速度等)。整个系统的自动化程度较低。
在CAM系统生成的刀具轨迹中,同样也只包含低层的几何信息(直线和圆弧的几何定位信息),以及少量的过程控制信息(如进给率、主轴转速、换刀等)。因此,下游的CNC系统既无法获取更高层的设计要求(如公差、表面光洁度等),也无法得到与生成刀具轨迹有关的加工工艺参数。
CAM系统各个模块之间的产品数据不统一,各模块相对独立。例如刀具定位文件只记录刀具轨迹而不记录相应的加工工艺参数,三维动态仿真只记录刀具轨迹的干涉与碰撞,而不记录与其发生干涉和碰撞的加工对象及相关的加工工艺参数。
CAM系统是一个独立的系统。CAD系统与CAM系统之间没有统一的产品数据模型,即使是在一体化的集成CAD/CAM系统中,信息的共享也只是单向的和单一的。CAM系统不能充分理解和利用CAD系统有关产品的全部信息,尤其是与加工有关的特征信息,同样CAD系统也无法获取CAM系统产生的加工数据信息。这就给并行工程的实施带来了困难 。

⑩ 多轴加工的多轴加工技术

数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。多轴数控加
工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。
随着数控技术的发展,多轴数控加工中心正在得到越来越为广泛的应用。它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多,并且缩短了加工周期,提高了表面的加工质量。产品质量的提高对产品性能要求提高,例如车灯模具:汽车大灯模具的精加工:用双转台五轴联动机床加工,由于大灯模具的特殊光学效果要求,用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求,特别是光洁度,几乎要求达到镜面效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果,就变得很容易,而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工,交货快,更好的保证模具的加工质量,使模具加工变得更加容易,并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中,一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着模具制造技术的不断发展,立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工,球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显,但是如果用立式加工中心的话,其底面的线速度为零,这样底面的光洁度就很差,如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具,可以克服上述不足。 加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。三轴立式加工中心最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。多轴数控加工中心具有高效率、高精度的特点,工件在一次装夹后能完成5个面的加工。如果配置5轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,非常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。根据回转轴形式,多轴数控加工中心可分为两种设置方式
(1)工作台回转轴。
这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是:主轴结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A 轴回转角度≥90°时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
(2)立式主轴头回转。
这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是:主轴加工非常灵活,工作台也可以设计得非常大。在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,而采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量,这是工作台回转式加工中心难以做到的。 采用多轴数控加工,具有如下几个特点:
(1)减少基准转换,提高加工精度。
多轴数控加工的工序集成化不仅提高了工艺的有效性,而且由于零件在整个加工过程中只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。
(2)减少工装夹具数量和占地面积。
尽管多轴数控加工中心的单台设备价格较高,但由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。
(3)缩短生产过程链,简化生产管理。
多轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,而且由于只把加工任务交给一个工作岗位,不仅使生产管理和计划调度简化,而且透明度明显提高。工件越复杂,它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。同时由于生产过程链的缩短,在制品数量必然减少,可以简化生产管理,从而降低了生产运作和管理的成本。
(4)缩短新产品研发周期。
对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的多轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。

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