一、 什么是3+2定位加工
在一個三軸銑削程序執行時,使用五軸機床的兩個旋轉軸將切削刀具固定在一個傾斜的位置,3+2加工技術的名字也由此而來,這也叫做定位五軸機床,因為第四個軸和第五個軸是用來確定在固定位置上刀具的方向,而不是在加工過程中連續不斷。
3+2定位加工的原理實質上就是三軸功能在特定角度(即“定位”)上的實現,簡單地說,就是當機床轉了角度以后,還是以普通三軸的方式進行加工。
二、什么是5軸聯動加工
根據ISO的規定,在描述數控機床的運動時,采用左手直角坐標系;其中平行于主軸的坐標軸定義為Z軸,繞X、Y、Z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。通常五軸聯動是指X、Y、Z、A、B中任意5個坐標的線性插補運動。
三、3+2定位與5軸聯動的區別
3+2定位加工與5軸聯動加工適用的行業對象不同,5軸聯動加工適合曲面加工,3+2定位加工適合于平面加工。
3+2定位加工的優勢:
可以使用更短的,剛性更高的切削刀具。
刀具可以與表面形成一定的角度,主軸頭可以伸得更低,離工件更近。
刀具移動距離更短,程序代碼更少。
3+2定位加工的局限性:
3+2定位加工通常被認為是設置一個對主軸的常量角度。復雜工件可能要求許多個傾斜視圖以覆蓋整個工件,但這樣會導致刀具路徑重疊,從而增加加工時間。
5軸聯動加工的優勢:
加工時無需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高模具加工精度。
減少夾具的使用數量。
加工中省去許多特殊刀具,從而降低了刀具成本。
在加工中能增加刀具的有效切削刃長度,減小切削力,提高刀具使用壽命,降低成本。
5軸聯動的局限性:
相比3+2定位,其主軸剛性差。
有些情況不宜采用五軸方案,比如刀具太短,或刀柄太大,使任何傾斜角的工況下都不能避免振動。
相比3軸機床,加工精度誤差大。
隨著汽車行業大量興起,五軸數控機床越來越多。但在目前的市場上,真五軸(有RTCP功能)機床很少,假五軸(只做分度功能)機床很多。什么叫真五軸、什么叫假五軸,與三軸有什么區別?下面說明如下。
真五軸就是有RTCP功能。能根據主軸的擺長及旋轉臺的機械坐標進行自動換算。在編制程序時,只需要考慮工件的坐標,不需要考慮主軸的擺長及旋轉臺的位置。
是否是真五軸,不是看五個軸是否聯動,假五軸也可五軸聯動。主軸要是有RTCP真五軸的算法。就是做分度加工,有RTCP功能的真五軸只要設置一個坐標系,只需要一次對刀設坐標。而假五軸則麻煩很多。
擁有RTCP功能的數控系統,可以直接使用刀尖編程,無需考慮旋轉軸中心距離。應用RTCP模式后,編程5坐標加工就可以直接針對刀具刀尖而不是旋轉主軸頭的中心,因此編程就會變得簡單、高效很多。
從圖中我們可以看到,對于雙轉臺假五軸,需要設置多次坐標,達到分度加工的目的。但如果是擺頭式五軸,則分度加工也不可能完成,因為擺頭五軸,在向下加工的時候,不是單獨的Z運動,是Z與X或Y一起運動。此時的假五軸,編程將十分麻煩,調試更加困難,此時也不能使用三軸的G51偏移功能。
