五軸數(shù)控加工中心的控制原理

五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理學(xué)生：魚(yú)海翔學(xué)號(hào)：12009130581指導(dǎo)教師：段建中加工中心：安裝了刀庫(kù)的數(shù)控銑床特點(diǎn)：●具有自動(dòng)交換刀具的功能●可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽等多種加工功能五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理1.三軸數(shù)控系統(tǒng)的控制原理2.四軸數(shù)控系統(tǒng)的控制原理3.五軸數(shù)控系統(tǒng)的控制原理五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系●基本坐標(biāo)系：直線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（X.Y.Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定?！窕剞D(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A.B.C表示，坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定方法1、假設(shè)：工件固定，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)。2、標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒直角坐標(biāo)系——拇指為X向，食指為Y向，中指為Z向。3、順序：先Z軸，再X軸，最后Y軸。Z軸——機(jī)床主軸；X軸——裝夾平面內(nèi)的水平向；Y軸——由右手笛卡兒直角坐標(biāo)系確定。4、方向：退刀即遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎较颉?/p>

五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理+Z+X+YZ坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向+Z+X五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系

●機(jī)床原點(diǎn)

★機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。這個(gè)原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立。

★機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程?！駲C(jī)床坐標(biāo)系

★以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。

★機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系●工件原點(diǎn)：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以與對(duì)刀點(diǎn)重合?！窆ぜ鴺?biāo)系：以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算?！窆ぜc(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離。Y軸偏置量X軸偏置量工件原點(diǎn)Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點(diǎn)X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸五軸數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)的控制原理五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理第一部分分三軸數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理一.三三軸數(shù)控控（CNC）加加工中心心的特點(diǎn)點(diǎn)1.可以以加工任任意形狀狀的板式式工件；；2.可將將多種加加工工藝藝（銑﹑﹑鉆﹑鋸鋸等）集集中到一一臺(tái)機(jī)床床上完成成加工；；3.能迅迅速變換換加工其其他的工工件。五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理三軸加工工：采用三個(gè)個(gè)線(xiàn)性軸軸（X,Y,Z)形成成直角坐坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)●三軸二聯(lián)聯(lián)動(dòng)：對(duì)于平面面加工，，一般三三根軸中中只采用用兩根進(jìn)進(jìn)行加工工，第三三根作為為輔助●三軸三聯(lián)聯(lián)動(dòng)：對(duì)于空間間曲面加加工，三三根軸同同時(shí)進(jìn)行行加工二.三三軸軸數(shù)控加加工的分分類(lèi)及舉舉例五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理三軸二聯(lián)聯(lián)動(dòng)兩軸同時(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)△yi△Li△xiIJ五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理兩軸半聯(lián)聯(lián)動(dòng)加工工-----““行切法”以X、Y、Z軸軸中任意意兩軸作作插補(bǔ)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，另另一軸作作周期性性進(jìn)給。。例如：：鉆孔機(jī)機(jī)五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理三軸三聯(lián)聯(lián)動(dòng)五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理以?xún)?nèi)循環(huán)環(huán)滾珠螺螺母的回回珠器為為例。其其滾道母母線(xiàn)SS為空間間曲線(xiàn)，，可用空間直線(xiàn)線(xiàn)去逼近。。五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理三軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)視頻（A、B、C軸）五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理第二部分分四軸數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理四軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)加工同時(shí)控制制X、Y、Z三個(gè)直直線(xiàn)坐標(biāo)標(biāo)軸與某某一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸軸聯(lián)動(dòng)直紋扭曲曲面五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理在四坐標(biāo)標(biāo)機(jī)床上上加工，，除了三三個(gè)直角角坐標(biāo)聯(lián)聯(lián)動(dòng)外，，為了保保證刀具具與工件件型面在在全長(zhǎng)上上始終貼貼合，刀刀具還應(yīng)應(yīng)繞O1（或O2）作擺動(dòng)動(dòng)聯(lián)動(dòng)。。飛機(jī)大梁梁五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理四軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)雕銑機(jī)機(jī)視頻五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理第三部分分五軸數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理從結(jié)構(gòu)上上分為三三種形式式：雙擺頭式式：雙轉(zhuǎn)臺(tái)式式：擺頭轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)式：五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)加工的的特點(diǎn)：：●可避免刀刀具干涉涉，加工工普通三三坐標(biāo)機(jī)機(jī)床難以以加工的的復(fù)雜零零件,加加工適應(yīng)應(yīng)性廣。。如圖（（a）●對(duì)于直紋紋面類(lèi)零零件,可可采用側(cè)側(cè)銑方式式一刀成成型,加加工質(zhì)量量好、效效率高。。如圖（（b）五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理●對(duì)一般立立體型面面特別是是較為平平坦的大大型表面面,可用用大直徑徑端銑刀刀端面逼逼近表面面進(jìn)行加加工,走走刀次數(shù)數(shù)少,殘殘余高度度小，可可大大大提高加加工效率率與表面面質(zhì)量。。如圖（（c）五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理●對(duì)工件上上的多個(gè)個(gè)空間表表面可一一次裝夾夾進(jìn)行多多面、多多工序加加工,加加工效率率高并有有利于提提高各表表面的相相互位置置精度。。如圖（（d）五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理●五軸加工工時(shí),刀刀具相對(duì)對(duì)于工件件表面可可處于最最有效的的切削狀狀態(tài)。如如圖（e）●在某些加加工場(chǎng)合合,可可采用較較大尺寸寸的刀具具避開(kāi)干干涉,刀刀具剛性性好,有有利于提提高加工工效率與與精度。。如圖（（f）五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理實(shí)例分析析五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原理五軸數(shù)控控加工中中心數(shù)控控系統(tǒng)的的控制原原