日本牧野五轴加工中心换刀程序故障处理

使用五轴数控机床可以在一次装夹中实现复杂形状工件的高速高精度加工。换句话说，刀具可以从任何方向接近工件进行数控加工服务，这是机床实现任意角度加工的根本原因。 机床是控制刀具的位置和姿态来实现定制数控加工的。因此，关键问题是如何描述工具的位置和姿态在三轴数控机床的加工过程中，虽然刀具的位置在不断变化，但刀具的姿态是固定的。 但一般来说，五轴机床是在三轴机床的基础上增加了两个轴，通常A、B、C轴来表示围绕X、Y、Z轴的三个旋转轴。五轴机床包括A、B和C轴中的任意两个轴。在五轴加工中，由于这两个旋转轴的存在，刀具的位置和姿态都会发生变化。显然，在主轴上选择一个参考点后，刀具的位置可以通过三条直轴的X、Y、Z轴来确定(当然，实际上也考虑了旋转中心到刀尖的距离)。 五轴数控机床的使用使厂家的生产更佳高效，质量更加好，因此许多厂家不惜重金购入五轴数控机床。日本牧野五轴加工中心换刀程序故障处理

发展五轴数控加工中心的主要技术途径为：通过提高切削速度和进给速度，从而达到成倍提高生产效率，有效提高零件的表面加工质量和加工精度并解决常规加工难以解决的某些特殊材料（如铝钛合金、模具钢、淬硬钢）和特殊形状零件（如复杂薄壁零件）的加工问题。通过工艺复合，减少工件的安装次数，有效缩短搬运和装夹时间。例如，将五面五轴加工中心与立车复合构成加工中心，可实现一次装卡完成零件的大部分（或全部）加工。采用高速高精度圆周铣加工孔和以螺旋轨迹插补实现不钻底孔的直接攻丝等新加工方法，大幅度减少换刀次数，提高加工效率。为五轴数控加工中心开发智能寻位加工功能，消除对精密夹具和人工找正的依赖，有效缩短单件小批加工的准备时间。汽车模具五轴加工中心旋转中心参数龙门式五轴加工中心拥有高刚性、高精度的进给轴和主轴，双驱动的回转摆动工作台。

五轴加工中心提高生产效率和自动化程度。提高生产效率的途径有两个方面:一是缩短加工时间，而是缩短辅助时间。缩短加工时间，除了提高切削的速度，加大进给量外，其主要的措施是工序集中，因为刀具、震动和噪音方面的原因，切削速度和进给量不可能无限制地提高，因为多刀通过式联合机床和多工序集中的五轴加工中心就成为了主要的发展方向。如联合了锯、铣、钻、开榫、砂光等功能的双端铣床;多种加工工艺联合的封边机;集中了多种切削加工工序的数控五轴加工中心等。缩短辅助工作时间主要是减少非加工时间，采用附带刀库的五轴加工中心或采用数控流水线与柔性加工单元间自动交换工作台的方式，把辅助工作时间缩短到很低。

五轴加工中心的特点：可有效避免刀具干涉；可一次装卡对工件上的多个空间表面进行多面、多工序加工；对于直纹面类零件，可采用侧铣方式一刀成型；对一般立体型面特别是较为平坦的大型表面，可用大直径端铣刀端面贴近表面进行加工；五轴加工时，刀具相对于工件表面可处于很有效的切削状态。零件表面上的误差分布均匀；在某些加工场合，可采用较大尺寸的刀具避开干涉进行加工；应用很广的五轴加工中心是点触式加工中心。所谓点接触式加工是指加工过程中以点接触成型的加工方式，如球形铣刀加工、球形砂轮磨削等．这种加工方式的主要特点是；球形表面法矢指向全空间，加工时对曲面法矢有自适应能力，与线、面接触式加工相比较，其编程较简单、计算量较小，并且只要使刀具半径小于曲面很小曲率半径就可避免干涉．因而它适合任意曲面的加工；但由于是点接触成型，在切削点处切创速度趋近于零，因而切削条件差，加工精度和效率低。五轴加工中心：有效避免刀具干涉；针对航空航天领域内应用的叶轮、叶片和整体叶盘等零件。

五轴加工中心高速回转加工必须加工低负荷工件，所以是进行很薄的加工，可是这时在刀具的中心附近，进行的是线速度非常慢的加工，负荷反而会增加。等高线加工在程序编制时需要花费时间，在加工效率方面，还是往复式的扫描线加工方法好。两者相比，刀具轨迹的生成的确需要时间。但是，对於刀具的负荷是一定的，对刀具寿命、加工面的粗糙等要好很多。刀具寿命的缩短和对策，在使用球头立铣刀加工时，即使选择合适的线速度及切削深度进行加工，但还有很多因素导致刀具寿命下降。切削开始时负荷增加；在Z轴方向刀具垂直下降，开始切削时，线速度慢的刀具中心首先开始接触工件，加工开始时，必然成为槽加工。槽加工时进给方向的右侧和左侧都有工件，成为一边是下降加工，一边是上升加工。特别是上升加工，刀具的寿命、加工面的光洁度都会下降。因此和通常的侧面加工相比，必须降低进给速度。使用刀具像画螺旋线那样下降的螺旋加工接触工件的方法，虽然消除了线速度慢、刀具中心首先接触工件的问题，但不能说是方法，也就是说，在螺旋终了後进入直线加工时，还是槽加工。在这里如果进给速度不下降，也是导致刀具寿命缩短的原因。五轴加工中心跟三轴和四轴加工中心较大的差价就在于分度头。车灯模具五轴加工中心西门子系统

五轴加工中心可有效减少零件的加工时间和辅助时间。日本牧野五轴加工中心换刀程序故障处理

双转台结构的五轴联动机床：设置在床身上的工作台可以围绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30°至一120°。工作台的中间还没有一个回转台绕Z轴旋转，定义为C轴，C轴一般能进行360°回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面部可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴小分度值一般为0.001°，这样又可以招工件细分成任意角度，加工出倾斜面、顾斜孔等。A轴和C轴如与X、Y、Z三个直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，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轴回转大干等于90°时，工件切削时会对工作台带来很大的承裁力矩。日本牧野五轴加工中心换刀程序故障处理

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