什么是五轴编程？其原理跟特点是什么？中山名师高徒学校带您了解

五轴机床的认识结构特点.分类与工作原理

一.五轴机床结构特点与工作原理

1.五轴的定义:一台机床上至少有5个坐标，分别为3个直线坐标和两个旋转坐标，及五个坐标轴。

2.五轴加工特点：

1.可以一次装夹完成多面多方位的加工，提高零件的加工精度和效率。

2.可以根据工件的状态改变刀具和工件的姿态，角度可以随时调整，所以可以加工各种复杂的零件。

3.可以避免刀具的干涉.过切和欠切现象的发生。（相对于三轴刀具可以用的比较短！）

五轴与三轴的区别：五轴区别与三轴多两个旋转轴。

Z轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴。

X轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴，远离主轴轴线的方向为正方向

3.直线坐标X轴Y轴Z轴 旋转坐标A轴、B轴、C轴

A轴：绕X轴旋转为A轴

B轴：绕Y轴旋转为B轴，移动B轴会对C轴产生影响。B轴有行程限制的，一般是-5度至110度！B 轴俗称第四轴！

C轴：绕Z轴旋转为C轴

三种形式五轴：XYZ+A+B、 XYZ+A+C、 XYZ+B+C

XYZ+A+C：见备课视频（谭佳五轴A+C轴）.(1_高精密机械加工，五轴精密加工，这牛做的真漂亮).XYZ+B+C：如图所示（更多图片见“四五轴图片”）双摆台!

XYZ+A+B形式如图所示：（B轴绕着Y轴旋转！）

4.五轴按主轴位置关系分为两大类：卧式(见视频：1_技艺精湛卧式五轴数控机床加工视频，喜欢请收藏）、立式（较普遍）。

5.五轴按旋转主轴和直线运动的关系来判定，五轴联动的结构形式：

1.双旋转工作台（A+B为例）。 见上面的图片！

在B轴旋转台上叠加一个A轴的旋转台，小型涡轮、叶轮、小型紧密模具。

2.一转一摆：分为A+BB+C刚性好 ，精度高，通常称为摇篮式！

如图所示：B+C形式的！（主轴可以沿Y轴旋转）

3.双摆头：工作台大，力度大，适合大型工件加工，龙门式，及旋转的部分都是在头部！如图所示：

6. 五轴联动的结构的旋转范围：

双旋转转工作台 旋转范围：+20A-100 B360 +30A-120 C360

一转一摆 旋转范围：+30B-120 C360

双摆头 旋转范围 ：+90A-90 C360 +30A-120 C360

五轴机床结构总结：不管是那种形式的机床都是分别绕着XYZ着三个轴进行旋转的！

非正交机床的讲解：即旋转轴不是与XYZ轴成正交的关系，通常是以一个斜线轴进行旋转的。典型机床视频：五轴机床视频/1_德国机械加工金奖作品，5轴联动一次成型精密数控--非正交五轴机床

如下图所示：也是非正交机床的一种！

****正交机床和非正交机床的编程没有什么区别，不同的地方体现在后处理这块！

*****那什么叫真五轴和假五轴呢?

这个要从两个方面谈起，首先机床要能够五轴联动，很多机床是不能五轴联动的，只能实现3+2、4+1等运动。这个要特别强调的就是，目前国产组装机床很多也应用三菱，法兰克等系统，但是日本系统目前对五轴联动这个模块是不向大陆这边开放的，所以只要是国产组装的五轴机使用了三菱、法兰克系统，都是不能五轴联动的。目前组装机能五轴联动的常用的系统还是台湾的新代系统.宝元系统。而且还要是新买的机床（近两年的）要求开通了五轴五连动的功能哦！

什么叫RTCP功能呢？（看拍摄的“刀尖跟随”视频！）

其实就是刀尖跟踪（刀尖跟随）的意思。但是现在很多国产机床也逐步的实现这以功能。刀具在加工过程中始终跟随工件的切削点！

那么五轴编程难学吗?

学五轴前提是要熟悉三轴。必须要有软件建模基础才行！

第一，五轴比较难，水比较深，没基础很难学好。

第二，没有五轴机床实践。学五轴，内容不多，但是技术含量比较高，更是需要上机实践。

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数控加工中心编程步骤，就算是五轴加工中心也离不开这几步

从图纸到合格工件，整个数控加工过程离不开数控编程的参与。工件复杂程度不同，编程可分为手工编程和计算机编程。手工编程比较简单。

随着数控技术的不断发展，编程工艺也愈发复杂。四轴、五轴多轴联动技术的应用广泛，为适应复杂形状零件的加工、多轴加工，编程其实也是“万变不离其宗"。一个完整的编程流程分为：制作零件图样、确定加工工艺、数控处理、编写零件加工程序、检测并输入数控系统，完成试切。具体来说：

一、建立几何模型

根据零件图纸及型面特征建立加工零件的几何模型。

二、策划加工方案并合理选择加工参数

工件的数控加工效率与质量离不开加工方案与加工参数的合理选择，刀具控制方式、走刀路线、进给速度的优化选择是满足加工要求，数控加工中心正常运行的前提。合理的工序也能保证刀具使用寿命。

三、生成刀具轨迹

其实生成刀具轨迹是复杂形状零件数控加工最为重要的内容，有效的刀具轨迹直接决定了加工程度，这包括我们重视的质量效率。刀具轨迹生成的合格标准是所生成的刀具轨迹能满足相互之间无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削负荷光滑。同时，刀具轨迹生成还应满足通用性好、稳定性好、编程效率高、代码量小等条件。可以说刀具轨迹是检验编程成果的一项重要指标。

四、数控仿真加工

实际加工中心采取一定的措施对加工程序进行预先测算，数控仿真程序营运而生。数控加工中零件复杂程度差异和加工环境的复杂使得生成的加工程序不存在问题变得十分困难，不论经验如何老道的数控师傅也无法保证加工程序不会存在问题。合理规避加工过程中的过切与欠切、加工中心设备各部件之间的干涉碰撞就变得尤为重要。数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并优化加工程序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特点，是提高编程效率与质量的重要措施。

五、后置处理

后置处理简单来说就是将编程生成的刀位数据转换成适合具体加工中心的数控加工程序。包括加工运动的建模和求解、误差补偿、运动非线性误差校核修正、机床运动的平稳性校核修正、进给速度校核修正及代码转换等，后置处理是完整的数控加工的闭合环节。

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