五轴手动编程四斜面加工策略
摘要
关键词
五轴、加工、程序
正文
一、 五轴加工原理
五轴加工是一种先进的数控加工技术，它可以在一次装夹的情况下，通过同时运动五个坐标轴，实现复杂曲面零件的加工。五轴加工相比传统的三轴加工，具有更高的加工精度和更广泛的应用范围。
二、 五轴加工分类
综合目前市场上各类五轴机床，虽然其机械结构形式多种多样，但是主要有以下几种形式：
1两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向（双摆头形式）
2、两个转动坐标直接控制空间的旋转（双转台形式）
3、两个转动坐标一个作用在刀具上，一个作用在工件上（一摆一转形式）
三、 五轴加工特点
1. 复杂几何形状和曲面加工能力强
由于五轴机床具有多个转动轴，可以在不同方向上进行切削。因此，它可以实现对复杂几何形状和曲面的高效精密加工，而传统三轴机床则无法完成。
2. 加工效率高
五轴机床可以同时进行多个面的切削，大大提高了生产效率。而且它可以通过一次装夹完成多个面的切削，避免了多次装夹带来的误差。
3. 精度高
由于五轴机床具有更多自由度，因此能够更好地适应复杂曲面零件的切削需求，并且在切削过程中具有更好的稳定性和精度。
四、 五轴加工应用
（1）航太业
五轴加工机在航太业扮演了重要角色，尤其是在制造复杂形状的组件如涡轮叶片、空气动力学零件及结构体等项目中，能确保其高度精确且一致，这对于安全及精准度有高度要求的航太业来说很重要。
（2）汽车业
五轴加工机能帮助汽车制造业有效制造出各种复杂且精细的零件，五轴加工机也能在单次设定中完成多面加工与大规模生产，非常符合汽车业的要求，虽然前期投资可能较高，但其对于生产效率和精度的提升，能让整体生产成本下降。。
（3）模具零件业
五轴加工机的全方位加工能力让制程效率与准确性大幅提升，特别是在处理复杂的曲面加工和切割；依靠数据调整加工角度的优势，能大幅减少更换刀具与调整的时间，提升复杂型模具的生产效率。
五、 五轴定向加工实例
1、 加工平面及方形槽，程序如下：
0 BEGIN PGM ping MM
1 BLK FORM 0.1 Z X-25 Y-25 Z-30
2 BLK FORM 0.2 X+25 Y+25 Z+0
3 CYCL DEF 247 DATUM SETTING ~
4 TOOL CALL 1 Z S800
5 L Z+200 F2000 M3
6 CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET ~
7 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
8 CYCL DEF 256 RECTANGULAR STUD ~
9 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
10 CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET ~
11 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
12 L Z+200 FMAX
13 END PGM ping MM
2、加工上斜面，程序如下：
0 BEGIN PGM shang MM
1 BLK FORM 0.1 Z X-25 Y-25 Z-30
2 BLK FORM 0.2 X+25 Y+25 Z+0
3 CYCL DEF 247 DATUM SETTING ~
4 TOOL CALL 1 Z S800
5 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
6 CYCL DEF 7.1 X+0
7 CYCL DEF 7.2 Y+0
8 CYCL DEF 7.3 Z+0
9 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
10 CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0
11 L B+Q121 C+Q122 FMAX
12 L Z+200 F2000 M3
13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
14 CYCL DEF 7.1 IX+0
15 CYCL DEF 7.2 IY+9
16 CYCL DEF 7.3 IZ+0
17 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
18 CYCL DEF 19.1 A-15 B+0 C+0
19 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
20 CYCL DEF 7.1 IX+0
21 CYCL DEF 7.2 IY+9
22 CYCL DEF 7.3 IZ+0
23 L B+Q121 C+Q122 FMAX
24 CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET ~
25 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
26 CYCL DEF 253 SLOT MILLING ~
27 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
28 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
29 CYCL DEF 7.1 X+0
30 CYCL DEF 7.2 Y+0
31 CYCL DEF 7.3 Z+0
32 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
33 CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0
34 L B+Q121 C+Q122 FMAX
35 L Z+200 F2000 M3
36 END PGM shang MM
下斜面只需在上斜面程序的基础上将位移与角度值输入反向即可。
2、加工左斜面，程序如下：
（1-11行与上斜面程序一直，此处省略）
12 L Z+200 F2000 M3
13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
14 CYCL DEF 7.1 IX-9
15 CYCL DEF 7.2 IY+0
16 CYCL DEF 7.3 IZ+0
17 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
18 CYCL DEF 19.1 A+0 B-15 C+0
19 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
20 CYCL DEF 7.1 IX-9
21 CYCL DEF 7.2 IY+0
22 CYCL DEF 7.3 IZ+0
23 L B+Q121 C+Q122 FMAX
24 CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET ~
25 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
26 CYCL DEF 257 CIRCULAR STUD ~
27 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
28 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
29 CYCL DEF 7.1 X+0
30 CYCL DEF 7.2 Y+0
31 CYCL DEF 7.3 Z+0
32 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
33 CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0
34 L B+Q121 C+Q122 FMAX
35 L Z+200 FMAX
36 TOOL CALL 3 Z S500
37 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
38 CYCL DEF 7.1 X+0
39 CYCL DEF 7.2 Y+0
40 CYCL DEF 7.3 Z+0
41 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
42 CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0
43 L B+Q121 C+Q122 FMAX
44 L Z+200 F2000 M3
45 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
46 CYCL DEF 7.1 IX-9
47 CYCL DEF 7.2 IY+0
48 CYCL DEF 7.3 IZ+0
49 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
50 CYCL DEF 19.1 A+0 B-15 C+0
51 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
52 CYCL DEF 7.1 IX-9
53 CYCL DEF 7.2 IY+0
54 CYCL DEF 7.3 IZ+0
55 L B+Q121 C+Q122 FMAX
56 CYCL DEF 200 DRILLING ~
57 CYCL CALL POS X+0 Y+0 Z+0 FMAX
58 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
59 CYCL DEF 7.1 X+0
60 CYCL DEF 7.2 Y+0
61 CYCL DEF 7.3 Z+0
62 CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE
63 CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0
64 L B+Q121 C+Q122 FMAX
65 L Z+200 F2000
66 END PGM zuo MM
右斜面只需在左斜面程序的基础上将位移与角度值输入反向即可。
参考文献：
1艾建军;刘建敏:许东太::五轴数控加工中心UG NX后处理研究[J];煤矿机械:2010年02期
2蓝世有:高伟强;阎秋生:宋玥::论多轴联动数控系统的开发[J];机电工程技术:2009年09期
3高俊,五轴数控高速铁削加工中心的仿真研究(D):同济大学200年
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