多轴加工技术(技术培训)
多轴数控加工
选用具有高硬度、高耐磨性和良好切削性能的刀 具，以减少刀具磨损对表面质量的影响。
切削液应用
选用合适的切削液，以降低切削温度和减少切削 力，从而改善加工表面质量。
多轴数控加工过程优化
加工策略选择
根据工件材料、结构和加工要求，选择合适的加工策略，如高速 切削、五轴联动等，提高加工效率。
刀具路径优化
四轴数控机床
在三轴基础上增加一个旋 转轴（如A轴），适用于 需要角度调整的加工。
五轴数控机床
在四轴基础上再增加一个 旋转轴（如B轴），能进 行更复杂的三维曲面加工 。
多轴数控加工关键技术
高精度插补技术
确保多轴联动时的精确度 和稳定性。
高速切削技术
通过优化切削参数和刀具 路径，提高加工效率。
误差补偿技术
利用多轴数控编程软件， 根据加工工艺方案编写加 工程序，并进行仿真验证 ，确保程序正确无误。
将编写好的加工程序导入 多轴数控机床，进行机床 调试，确保机床正常运行 。随后进行首件试切，检 查加工质量。
在首件试切成功后，进行 批量加工。加工完成后， 对零件进行检验，确保加 工质量符合要求。
多轴数控加工编程方法
磨损。
进给量
根据刀具几何参数、切削速度等因 素选择合适的进给量，保证加工表 面质量。
切削深度
根据机床刚度、刀具刚度等因素确 定切削深度，避免机床振动，保证 加工精度。
04 多轴数控加工质量控制与 优化
多轴数控加工精度控制
切削力控制
通过合理选择切削参数、刀具材 料和切削液，降低切削力，减少 工件的变形和振动，提高加工精
• 超精密加工：随着高端装备、航空航天等领域的快速发展，对超精密加工的需 求越来越高。未来多轴数控加工将不断突破技术瓶颈，实现更高精度的加工。
多轴加工
数控工艺培训教程西南科技大学专业课程—数字控制技术及高级数控编程西安交通大学多轴加工1、概述多轴加工通常为四轴、五轴加工，即刀具运动包含X、Y、Z、A、B或C等方向其中四个坐标以上的联动。
用于加工复杂零件，如具有复杂形状的透平叶轮、大曲率空间凸轮等。
1、概述(续)‰ 曲线五轴加工‰ 钻孔五轴加工‰ 侧壁五轴加工‰ 曲面五轴加工‰ 流线五轴加工‰ 旋转四轴加工ÊToolpath→Multiaxis1、概述(续)‰ 刀具路径: 层切、行切、往复切、U V线切、等高线切等，分别适用于粗加工、精加工、清根加工。
‰ 用刀方法: 底刃、侧刃、前倾、后倾、侧倾。
例如，用球头刀加工曲面，由于越接近刀尖线速度越小，甚至为零，加工质量不高，所以需要把刀具倾斜以提高加工质量。
1、概述(续)创建多轴镗铣加工的一般步骤：‰进入相关加工方式‰选择待加工几何体‰设定加工参数‰验证刀位轨迹‰生成G代码程序2 切削方向¾切削方向：沿曲面箭头所定义的方向3 刀具轴控制方式¾刀具轴控制方式9 领先/滞后曲面9 直线9 点9 曲线9 曲面3 刀具轴控制方式(续)9 Lead/Lag Surface由lead angle值决定刀具轴的方向Êlead angle值为负¾刀柄滞后于刀尖Êlead angle值为正¾刀柄领先于刀尖Êlead angle值为03 刀具轴控制方式(续)9 Point（点）：使刀轴始终通过该点来控制刀轴矢量。
用于加工口小腔大的区域。
3 刀具轴控制方式(续)9 Curve（曲线）类似于Point 方式来控制刀轴矢量，使刀轴在切削过程中始终对准控制曲线上的点。
在此可以通过设定Lead Angle和Side Angle（侧角）参数值来辅助曲线方式控制刀轴，系统将自动计算最好的刀具方位。
其中Side Angle（侧角）平面垂直于Lead Angle平面。
多轴精密数控加工培训总结
多轴精密数控加工培训总结随着我国制造业的快速发展，多轴精密数控加工技术在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。
为了提高我国工程技术人员的数控加工技能，近期，我们参加了一期多轴精密数控加工培训课程。
以下是本次培训的总结。
一、培训内容1.数控加工基础知识：培训讲师首先为我们讲解了数控加工的基本概念、分类、编程方法以及数控机床的组成和功能。
2.多轴数控加工技术：重点学习了多轴数控加工的原理、工艺特点、编程技巧以及在实际应用中的注意事项。
3.数控加工软件应用：学习了国内外主流数控加工软件的操作方法，如Mastercam、UG、Catia等。
4.实践操作：在培训过程中，我们进行了多轴数控机床的实操训练，掌握了机床操作、程序输入、刀具选择等技能。
5.故障排查与维护：学习了数控机床的常见故障原因、排查方法以及日常维护保养技巧。
二、培训收获1.提高了数控加工理论水平：通过本次培训，我们对数控加工技术有了更深入的了解，为今后的实际工作打下了坚实基础。
2.掌握了多轴数控加工技术：学习了多轴数控加工的编程、操作和调试方法，提高了自身技能水平。
3.提升了软件应用能力：熟练掌握了主流数控加工软件的操作，为实际工作中的编程和加工提供了便利。
4.增强了实践操作能力：通过实操训练，我们掌握了多轴数控机床的操作方法，提高了动手能力。
5.学会了故障排查与维护：了解了数控机床的故障原因和排查方法，为今后的设备维护工作提供了帮助。
三、培训感悟1.数控加工技术在制造业中的地位日益重要，我们要不断提高自己的技能水平，适应行业发展的需求。
2.多轴数控加工技术具有高精度、高效率的优点，但在实际应用中需注意工艺、编程、操作等方面的细节。
3.实践操作是提高数控加工技能的关键，我们要多动手、多思考、多总结，不断提高自己的实践能力。
4.培训过程中，我们要学会与同事沟通交流，取长补短，共同进步。
多轴加工技术第三章
插补矢量原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
垂直于驱动体
刀轴垂直于驱动体原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
侧刃于驱动体：刀具侧刃始终于驱动体相切，在 刀轴下拉列表中直接选择侧刃于驱动体
刀轴侧刃驱动体原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
相对于驱动体：刀轴相对与驱动体形成前倾角和 侧倾角
刀轴相对于驱动体原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
4轴，垂直于部件：定义使用4轴旋转角度的 刀轴
4轴，垂直于部件原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
4轴，相对于部件
4轴，相对于部件原理图
浙江机电
UGNX 刀轴控制
双4轴，在部件上
浙江机电
UGNX 刀轴控制
优化后驱动：“优化后驱动”刀轴控制方法使刀 具前倾角与驱动几何体曲率匹配。在凸起部分， 系统保持小的前倾角，以便移除更多材料
工作任务分析
学习目标 ◎了解吹塑零件的加工工艺 ◎掌握加工驱动几何体的创建； ◎掌握五轴流线驱动方法； ◎掌握刀轴的控制； ◎熟悉NX软件五轴编程的步骤。
吹塑零件
序号 1 2 3
加工工步 粗加工 半精加工 精加工
加工策略 型腔铣
固定轮廓铣 可变轴轮廓铣
加工刀具 立铣刀T1D10
球刀T3B6 球刀T3B4
风罩五轴加工编程
选择部件几何体
选择毛坯几何体
浙江机电
风罩五轴加工编程
创建刀具
输入名称T1D10如图3.63所示，点击确定，弹出【铣刀-参数】对话框，在【 直径】处输入数值10，刀具号输入1。 接下来再创建一把T2D4立铣刀（刀具类型选择第一个，名称输入T2D4，直 径输入4，刀具号输入2。 最后再创建一把T3B6球头铣刀（刀具类型选择第三个，名称输入T3B6，直 径输入6，刀具号输入3。
多轴加工技术实训报告
多轴加工技术实训报告【多轴加工技術實訓報告】一、引言多轴加工技术是指在数控机床上采用多个坐标轴来实现复杂零件的加工，具有高效、精度高、工艺多等优点。
多轴加工技术在航空航天、汽车、模具等行业都有着广泛的应用。
本次实训旨在通过对多轴加工技术的学习和实践，提高学生们的机械加工能力和实际操作技能。
二、多轴加工技术概述多轴加工技术指的是在数控机床上采用多个坐标轴进行自动加工的技术。
常见的多轴加工技术包括三轴、四轴、五轴甚至六轴加工。
多轴加工技术相比传统的三轴加工，可以更加灵活地完成立体曲面零件的加工，大大提高了零件加工的精度和效率。
在实际加工中，多轴加工技术通常采用复杂的刀轨控制、联动运动以及坐标变换等技术手段。
三、多轴加工技术的实训内容1. 多轴加工技术的基础知识学习：包括多轴加工原理、刀轨控制、坐标变换等基础知识的学习。
2. 多轴加工技术的编程实践：学习多轴加工的编程方法，掌握G代码、M代码等编程语言，实现多轴加工的自动化控制。
3. 多轴加工技术的操作实践：通过实际操作数控机床进行多轴加工，掌握进给速度、进给量、刀具选用等操作技能。
4. 多轴加工技术的案例分析：学习多轴加工技术在实际零件加工中的应用案例，分析其优缺点和改进方法。
四、实训效果分析通过本次实训，学生们将能够全面掌握多轴加工技术的基础知识和操作技能，具备较强的多轴加工编程和操作能力。
通过案例分析，学生们将能够深入了解多轴加工技术在实际应用中的优势和局限性，为今后的工程实践奠定良好的基础。
五、结语多轴加工技术是数控加工领域的重要技术之一，具有广阔的应用前景和发展空间。
本次实训将有助于提高学生们的实际操作能力和工程实践能力，为他们今后的就业和学术研究打下坚实的基础。
希望通过本次实训，学生们能够对多轴加工技术有更深入的理解，为行业发展做出贡献。
多轴加工应用技术
学而不思则罔--思而不学则殆
五轴机床的定义
含义：多数实用五轴机床是由三个直线坐标轴
和二个旋转轴组成的。 直线坐标轴为X、Y、Z轴，那么： 绕X轴旋转的旋转轴称为A轴 绕Y轴旋转的旋转轴称为B轴 绕Z轴旋转的旋转轴称为C轴 虽然定义了三个旋转轴，但是在实际中只用 到了两个旋转轴。
学而不思则罔--思而不学则殆
四轴-旋转工作台A轴，旋转主轴
旋转工作台A轴特点：机床刚 性好，但受旋转台的限制，不 适合大型零件。
旋转主轴特点：旋转灵活，适合各 种形状大小零件，但是机床刚性差， 不能重切削。
学而不思则罔--思而不学则殆
学而不思则罔--思而不学则殆
五轴机床类型
Table－Table(双转台) 刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋转， 须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。
多轴加工应用技术
1.多轴加工介绍
2.多轴加工的目的 3.多轴机床的常见类型 4.多轴加工工艺
学而不思则罔--思而不学则殆
多轴加工介绍
所谓多轴加工就是在原有三轴加工的 基础上增加了旋转轴的加工
学而不思则罔--思而不学则殆
多轴加工的目的
学而不思则罔--思而不学则殆
多轴加工的目的
学而不思则罔--思而不学则殆
学而不思则罔--思而不学则殆
多轴加工工艺
3.精加工的工艺安排 （1）分层，分区域分散精加工。 （2）模具零件，叶片，叶轮零件的加工顺序 应遵循曲面——清根——曲面反复进行 （3）尽可能采用高速加工
学而不思则罔--思而不学则殆
Table－Head（摆头转台）
两个旋转轴分别放在主轴 和工作台上，工作台旋转， 可装夹较大的工件；主轴 摆动，改变刀轴方向灵活
多轴加工教材
多轴加工教材
多轴加工是一种先进的制造技术，涉及多个轴的协同工作，以实现复杂形状和结构的加工。
为了学习多轴加工技术，您可能需要找到一些专门的多轴加工教材。
以下是一些可供参考的多轴加工教材：
1. 《多轴加工技术》：这本书是机械工业出版社出版的产品创新设计与数字化制造技术技能人才培训规划教材，主要针对数控多轴加工技术所需的知识和技能，项目选择由简单到复杂、由单一到综合，逐步提高学生的工作能力。
2. 《多轴加工应用技术》：这本书重点介绍了多轴加工应用技术，包括多轴铣削、多轴车削和车铣复合加工等方面的知识。
此外，书中还提供了大量的实例和练习题，可以帮助读者更好地掌握多轴加工技术。
3. 《多轴加工编程与技能训练》：这本书是一本多轴加工编程与技能训练的教材，详细介绍了多轴加工的基本概念、编程技巧、工艺方法等方面的知识。
此外，书中还提供了大量的实例和实验，可以帮助读者更好地掌握多轴加工编程与技能。
这些教材都是针对多轴加工技术的专业书籍，可以帮助您深入了解多轴加工的原理、技术和应用。
如果您想学习多轴加工技术，建议选择一本适合自己的教材，并认真学习和实践。
多轴五轴加工技术培训与认证考核大纲
多轴五轴加工技术培训与认证考核大纲多轴（五轴）加工技术培训与认证考核大纲全国现代制造技术远程培训办公室2009年10月多轴（五轴）加工技术培训与认证考核大纲一、培训课程性质多轴（五轴）加工是数控加工技术中很重要的一个部分，该项技术在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制造领域得到广泛应用。
随着对产品的要求精益求精：产品的结构形式日趋复杂，生产效率不断提高，数控机床的更新换代，掌握数控多轴加工技术已经突显出它的重要作用。
但是由于受到机床硬件条件和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工，很少涉及数控多轴加工的内容，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才能接触到多轴设备。
从而影响了他们的工作效率和企业的生产计划。
为了满足企业需求和最新技术需要，在数控教学中开设数控多轴（五轴）加工技术课程已是迫在眉睫。
多轴（五轴）加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求。
该课程是奥林匹克数控多轴（五轴）加工技能培训的必修课程，通过考核后，由中国就业培训技术指导中心颁发数控多轴（五轴）加工技能培训证书；该培训为全国数控技能大赛提供技术支持和保障。
二、培训目标通过学习数控多轴（五轴）加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作四轴、五轴机床。
在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴机床加工复杂零件的能力。
三、培训课程特点本课程以工作过程为导向，以企业产品加工为任务，以零件特殊结构作为多轴加工的载体，以虚拟加工作为辅助手段，做到学做合一、理论与实践相结合。
本课程按照学习规律循序渐进地设计学习项目，实施项目式、模块化教学, 可适应学生个性化学习需求、就业需求和订单式培养人才的需求。
四、先修课程本课程要求学生先修《数控机床的编程与加工》、《数控加工工艺》、《机床结构与刀具系统》、《CAD/CA软件编程（三轴）》等专业课程。
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五轴等高加工(Five Axis
Zlevel)
自动刀轴摆角的计算
最大壁高设为 1
刀轴自动倾角(C) 的计算基于 : 最大壁高(A) 及 最小间隙 (B)
最大壁高设为 3
最大壁高设为 2
可变轴加工是相对于固定轴加工而言，指在加工过程中，刀轴的轴线方向可变，即可随 着加工表面的法线方向不同而相应改变，从而改善加工过程中刀具的受力情况，放宽对 加工表面复杂性的限制，使得原来用固定轴加工时为陡峭的表面变成非陡峭表面而一次 加工完成。
多轴加工的优点
减少了零件装夹次数，减少定位误差，缩短了 辅助时间。 可以加工三轴加工无法加工的区域。 可以用更短的刀具实现零件的加工。 可以用堆度刀代替圆柱刀进行零件的加工。 改善切削条件，提高加工效率。
• 多轴联动加工 n 在零件的实际切削过程中，至少有一个 旋转轴同时参与了X、Y、Z轴的运动。 包括轮廓加工和顺序铣加工方法。
三、可变轴轮廓铣及五轴等高加工
(Variable Contour & 5 Axis Z-Level)
•可变轴轮廓铣Contour Profile操作可以通过设定Floor和Wall来产生一 个直纹面侧壁的加工操作，使用刀具侧刃作为切削刃。在选择Floor后， NX可自动推断出Wall。也可以不选择自动推断出的Wall面，而手工指定需 要加工的Wall。刀具轴稳定持续变化可保证加工刀路平稳。
数控加工技术应用的主要趋势
1 高速数控机床与高速切削技术成为主流 2 多轴联动与复合化数控加工需求增多1· 3 加工仿真从数值仿真向动力学仿真发展 4 数控装备与加工工艺及切削数据库结合
UG软件作为当今先进的CAD/CAM软件，无论是建模还是编程都具备强 大的功能，广泛应用在航空发动机的设计和制造过程中。可以完成平面铣 、固定轴 、多轴铣、车加工等多种类型的数控程序的编制。目前该软件的 编程方法已经在众复杂零件研制过程中得到应用，对于完成零件的研制任 务发挥了积极作用。
二、多轴加工基本概念
固定轴加工指刀轴或工件的方位是固定的且不会在加工操作过程中发生变化 多轴加工意味着至少一条旋转轴参与切削动运,但 §使用多轴机床并不一定意味着旋转轴一定与其它轴联动 §在许多情况下,旋转轴的作用是对刀具或工件进行定位,然后进行固定轴加工,例如：大 部分机械零件、发动机壳体,齿轮箱、模具加工
工件设定需要考虑的因素 §线性轴行程的极限位置 §移动部件间的碰撞
刀轴方向始终与线性轴(Z轴)平行 §适合刀轴需要频繁来回移动的切削场合 ,例如钻孔及攻丝
Z X
C
B
非正交,B轴在YZ平面内并成45度夹角
3、双摆头式
§工作台可绕两旋转轴旋转
§适合大型工件 §工件设定容易 §需考虑刀长因素
4、龙门式双摆头,三主轴
主要内容
一3 前言 二 多轴加工基本概念 三3 可变轴轮廓铣及五轴等高加工 四 投影的概念及原理 五3 曲面流线加工 六 可变轴曲面加工的刀轴矢量控制
一、前言
航空发动机作为飞机的心 脏，与飞机上其他零部件有着 截然不同的结构特点，其零部 件种类可分为轴类、盘类、叶 片类、机匣类和壳体类等。轴 类和盘类零件基本属于回转体 类零件，它们的机械加工主要 通过车削加工成形；叶片类、 机匣类和壳体类零件主要通过 铣削进行机械加工成形。
多轴加工机床的种类和配置
C型 (C Frame) 龙门铣 (Gantry) 双转台 (Dual Rotary Table) 双摆头 (Dual Swiveling Heads) 转台+摆头 (Table Head) 非正交型 (Non-Orthogonal) 车铣复合 (Turn – Mill)
1、C型 转台 – 摆头式 配置
§适合巨型工件,重型作业 §可同时加工三个工件 §需考虑刀长因素
5、非正交结构机床
§ 两旋转轴成45度夹角。 § 非正交双旋转工作台结构机床。 § 非正交单旋转工作台、单旋转主轴头结构机床。
加装工作台
好的零活性
§旋转轴累加于线性工作台上 §必须确保安装及设定的精确 §需考虑为安装移动控制单元预留额外的空间
旋转工作台制造商可能与机床制造商不同.因此需要理解线性轴与旋转轴如何实现同步
6、车铣复合
消除了在车床及铣床上分别 加工所需要的多步设定操作
§适用于以车削为主的加工 §铣削操作可能没有铣床更加高效
根据加工工件的特性选择合适的机床
多轴加工机床的使用方式
• 多轴定位加工 n 在进行零件的加工时，旋转轴先转到一 固定方位，然后进行实际切削，此时旋 转轴不运动。切削完成后，旋转轴再转 到另一固定方位，进行另一方位的实际 切削。
航空发动机零部件生产制造的特点
1 高性能——广泛应用新型难加工材料 2 轻量化——大量采用整体薄壁结构 3 精密化——加工精度不断提高 4 高效化——加工速度与效率 5 可靠性和经济性——工艺、加工质量和成本
新一代装备数控加工必须直面这些挑战，在数控工艺中有正确的思路，抓住重点 ，突破关键工艺技术，才能保证产品的加工质量和效率。
可变轴轮廓铣
v自动壁识别 (Automatic all) v侧倾角 (Tilt angle) v底部轮廓跟踪 (Follow Bottom Wall) v轴向向下偏置 (Offset) v自动辅助底面 (Automatic Auxiliary Floor) (Perpendicular to the access vector)及参考自动辅助底 面进行径向及轴向多刀切削 v指定辅助底面及参考指定的辅助底面进行径向 及轴向多刀切削 v自动辅助底面与指定辅助底面组合使用 v轴向偏置与辅助底面的组合使用 v轴向偏置与自动辅助底面的组合使用
工作台只绕C轴转动 §适合轻型及中等重量工件 §工件移动范围最小化 §各轴累加的负面效果最小化
主轴头 §当主轴绕Y轴摆动时,工作台需 要额外的X 方向移动 §刀具越长,需要的额外X向移动距离越大 §存在刀长问题
X Z
2、双转台式
工作台可绕两旋转轴旋转 §适合轻型工件 §存在工作台累加及精度问题 §削减机床刚性 §当发生转动时,需要额外的X,Y及Z轴的 线性移动