即使五轴加工的好处逐年叠加,进入的障碍也会崩溃。

thinkstockphotos-620378376.jpg

在最近的一次网络研讨会上,牧野高级应用工程师 Matt Nyer 向观众介绍了丰富的信息和一系列示例,介绍了当今提供的五轴机器,以及为什么他认为这些机器使五轴比以往更易于使用前。

Matt Nyer 展示了市场上可用的不同五轴运动配置的一小部分。 照片来源:牧野
Matt Nyer 展示了市场上可用的不同五轴运动配置的一小部分。照片来源:牧野

市场上有什么?

市场上有超过 216 种不同配置的五轴机床。对于被这么多选项吓倒的初次使用的用户,Nyer 建议考虑一个较小的、精心挑选的机器列表。

表/表配置很常见。具有水平或垂直耳轴的配置移动最快 - 很有帮助,因为速度可能是此类加工的限制因素 - 与其他配置相比,它提供相对较大的工作范围、更大的旋转行程和更高的刚度。这种配置的准确性随着工件重量

和尺寸的增加而下降,Nyer 说直接驱动器会散发出问题水平的热量。

倾斜结构工作台/工作台配置使工件靠近旋转中心以获得最大精度,但有旋转轴限制。转向节配置改善了对工件的接触并提供了水平加工的好处,但不像其他配置那样支撑工件的程度。

最后,第三方插件可以充当表格/表格配置。这些提供了出色的灵活性和相对较低的成本,采用带有耳轴工作台的三轴机器或在托盘上带有额外轴的四轴水平机器 - Nyer 特别喜欢这种类型 - 但精度和速度通常是问题。这些附加组件还可以缩小工作范围,可能会将电缆引入工作区域,并且可能与某些控件不完全兼容。

头/头配置与工作台/工作台配置的不同之处在于,它们的额外轴完全依赖于工具旋转。这意味着大型工件对精度没有影响,操作可以使用较短的工具来增加灵活性。然而,Nyer 表示,刚性在很大程度上取决于头部的设计,并且循环时间会受到大量旋转轴运动的影响。

最后,混合头/工作台配置将旋转器分开,一个连接到工作台,另一个连接到工具。与完全工具端设置相比,它们提供更好的精度和更快的运动。尽管机器通常较小,但这种布置的运动学非常适合大型工作范围。它们通常比同等尺寸的耳轴机器移动得更快,Nyer 提醒用户注意协调头部和工作台的移动。

这些运动类型可用于 3+2 和五轴加工。三轴加工比任何一种都便宜,但提供更长的循环时间和有限的大型刀具选择。附加式 3+2 机床增加了额外工作台的费用,并且不提供连续的刀具路径,但提供极其简单的编码(仅在三轴程序中添加了四行 G 代码行)和更短的刀具。全五轴加工提供短刀具和对接触点的完全控制,但价格更高。

一般五轴问题

Nyer 还解决了有关五轴加工的一些常见问题。作为一般规则,他指出,对五轴的精度进行分类是很困难的,因为影响机器最终精度的环境(和配置)太多了。然而,保持旋转中心对于适当的精​​度尤为重要,Nyer 表示,许多机器包括或支持零件探测,以建立或定期更新成功进行五轴加工所需的参数。

此外,Nyer 表示,工程支持可以帮助确定设置、工具、工件夹持、故障排除等方面的最佳实践。一些机器还提供安全选项,其中碰撞保护措施尤为重要。

使用 MMS 进行的网络研讨会 Makino 的屏幕截图,右边是 Matt Nyer,左边的视频显示他正在处理一个棱柱形铝部件

Nyer 说,像这样的棱柱形零件至少需要 3+2
次加工才能可行,他开玩笑说,“如果这碰到我的办公桌,而我没有五轴机床,我会休假,也许是永久的。 ” 图片来源:牧野

有什么好处?

五轴加工通过在同一设置中实现多个表面的加工,提高了循环时间和精度。

多个接近角度赋予的灵活性为更短的工具开辟了机会。靠近工件可以提高加工精度、表面质量、金属去除率和切削速度。工具还可以使用标准形状的锥形表面,无需单独的工具。改进的零件访问不仅使操作员更容易关注零件,而且还简化了验证。操作员可以使用旋转运动来制作真正的固定装置。

自五轴加工的早期以来,编程也取得了长足的进步。现代 CAD/CAM 系统使用类似于三轴编程的五轴编程。Nyer 说,有一个小的学习曲线可以适应两个新轴的额外编程,但它就是那么小。

要注意什么?

Nyer 说,对于五轴加工来说,故障排除最初可能会更加困难,但五轴加工灵活性的提高意味着调整刀具路径以避免出现问题要简单得多。

冷却液排放和起泡仍取决于机器设计和冷却液的化学形成。Nyer 建议向工具经销商询问有关特定冷却剂是否适合特定机器的更多细节。

刀具路径模拟也可以证明是五轴加工的一大福音。Nyers 自称是“离线仿真的忠实粉丝”,并表示它可以缩短机器验证时间。

Tags: none

我有个想法