数控机床多轴加工工艺_
多轴加工
多轴加工技术数控加工技术作为现代机械制造技术的基础，使得机械制造过程发生了显著的变化。
现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工过程控制，还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。
我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴，多轴指在一台机床上至少具备第4轴。
通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工，其中具有代表性的是5轴数控加工。
多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件在一次装夹后，可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了由于多次安装造成的定位误差，能缩短生产周期，提高加工精度。
随着模具制造技术的迅速发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。
随着数控技术的发展，多轴数控加工中心正在得到越来越为广泛的应用。
它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多，并且缩短了加工周期，提高了表面的加工质量。
产品质量的提高对产品性能要求提高，例如车灯模具：汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。
采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。
采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。
在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。
随着模具制造技术的不断发展，立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。
现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计摘要：随着现代制造业的发展，许多企业不再一味地追求高品质、高效率的生产，而是将更多的精力放在了优化CNC多轴加工工艺和工装夹具的设计上。
“科技是第一生产力”，在劳动者、生产对象、生产工具这三大要素中，除了要熟练地运用生产工具外，还需要熟练地掌握生产技术。
为了适应多样化的市场需求，必须对CNC工艺进行持续的改善，并设计出更加可靠的工装夹具，以达到交货周期，提高质量。
关键词：多轴加工；工装夹具；机床仿真前言本文主要介绍了两种大型工件的加工方法，其中金属半环是一类具有复杂外形和易于变形的多面体件；由于其特殊的外形，使其不易进行装夹，且工件易发生变形、弯曲等工艺难题。
但是，电机外壳是一种批量大、表面质量高的产品，采用常规的工艺，必然会导致产品的外观品质下降。
本文主要介绍了UG/CAD软件，对两种不同类型的零件进行了工艺分析，并对其进行了多轴数控加工所需的模具夹具进行了详细的描述。
采用UG/CAM软件实现了两种不同类型的多轴CNC编程。
它是根据机床四、五轴的旋转特点，利用特殊的工具夹具，进行特殊的刀具定制，实现多轴的定点加工。
通过UG刀道模拟功能，对刀具刀柄、工装夹具、工件之间是否存在干涉、过切等问题进行了分析。
最后，对加工过程进行了后置处理，并产生了数控程序。
1、概念1.1UG的CAD模块与CAM模块UG的CAD主要包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程绘图、组装等。
CAM模块则提供数控加工CLSFS的创建和编辑功能，包括铣、车、线切割；此外，它还支持了图形后处理和机器数据生成，并提供了生产资源管理系统、切削仿真、图形刀轨编辑工具，如机床模拟及其他模拟及辅助处理。
1.2多轴定点加工多轴方向切削是多轴加工中普遍采用的一种方法，它的多轴定位主要是用来控制加工过程中的刀具轴和程序座标仪Z轴的向量。
1.3数控多轴机床加工技术概述1.3.1原理通常，CNC多轴加工是一种三个以上的连杆加工，是一种精加工作业方式，5轴多轴加工工艺是世界各国衡量其工业化程度的重要指标，这一技术在船舶、航天、模具、汽车等领域有着广泛的应用。
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。
五轴联动加工中心操作与基础编程 第五章 多轴数控加工技术
Q2：P1为（28.284，-28.284，-50） P2为（28.284，28.284，-50） P3为（28.284，0，-25）
五轴定向加工的编程
2.1、前侧表面特性坐标系构建关系 （G68.2）
P1为（0，-28.284，-25）
（a）原点平移
（b）进动角0°变换 （c）盘转角90°(完成)
4
攻螺纹
M4丝锥
500
-8
工序号
进给速度F （mm/min）
400 500 150 350
五轴定向加工的编程
1、各表面特性坐标系构建关系 （G68.1Qn预置）
Q1：P1为（0，-28.284，-25） P2为（10，-28.284，-25） P3为（5，-28.284，-20）
Q3：P1为（28.284，28.284，-50） P2为（-28.284，28.284，-50） P3为（0，28.284，-25）
阶梯孔
Ф17钻头、内孔车 刀
三爪卡盘
托盘 铝 LY12
设备 锯床 数控车床
3
调头，车外圆Ф80、 内孔Ф45
外圆车刀 内孔车刀
三爪卡盘
数控车床
箱体零件五轴定向加工的工艺设计
xx厂
机械加工 工艺过程卡
产品型号 产品名称
工序
工序内容
工序草图
零（部）件图号 零（部）件名称
材料名称
材料牌号
编制
刀具/工具
装夹方法
工序名称 侧面槽孔加工
材料名称
材料牌号
铝
LY12
机床名称
机床型号
双摆台五轴
HZ-5xis
夹具名称
夹具编号
拉杆螺钉
工步
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。
多轴数控加工课程设计
多轴数控加工 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多轴数控加工的基本概念、加工原理及加工流程；2. 学生能掌握多轴数控编程的基本指令和编程方法；3. 学生能了解多轴数控加工中的切削参数选择、刀具选用及工艺优化。
技能目标：1. 学生能够运用多轴数控编程软件进行编程操作，完成简单的零件加工；2. 学生能够根据实际加工要求，合理设置切削参数，提高加工效率；3. 学生能够分析加工过程中出现的问题，并提出相应的解决措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对多轴数控加工技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高产品质量意识；3. 培养学生团队协作精神，增强沟通与交流能力。
本课程针对高中阶段学生，结合多轴数控加工技术，注重理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在使学生掌握多轴数控加工的基本知识和技能，培养实际操作能力，同时注重培养学生正确的价值观和职业素养，为我国制造业培养高素质的技术人才。
通过对课程目标的分解，教师可针对性地进行教学设计和评估，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 多轴数控加工概述- 数控加工基本概念- 多轴数控加工原理与特点- 多轴数控机床的分类及结构2. 多轴数控编程技术- 编程基本指令与格式- 编程软件操作与使用- 编程实例分析与操作3. 切削参数与刀具选用- 切削参数对加工质量的影响- 刀具的类型及选用原则- 切削液的选用与应用4. 多轴数控加工工艺- 工艺规划与流程设计- 加工过程中的误差分析- 工艺优化与质量控制5. 实践操作与案例分析- 实践操作流程与方法- 加工过程中的问题分析与解决- 典型案例分析及讨论本教学内容依据课程目标，结合教材内容进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确指出教学内容的安排和进度，以教材章节为依据，涵盖多轴数控加工的基本知识、编程技术、切削参数与刀具选用、加工工艺及实践操作等方面。
通过以上教学内容的学习，使学生全面掌握多轴数控加工技术，为实际操作奠定基础。
多轴加工的技术特点
后置处理文件名 说明
单位选择：英寸/毫米 机床类型：铣 床、车床、线 切割
2023/5/16
铣床种类
2023/5/16
2023/5/16
五轴带双摆头
2023/5/16
五轴带双摆台
2023/5/16
五轴带一摆头一摆台
控制系统选择
2023/5/16
系统默认为： FANUC16M
2023/5/16
面铣刀端刃加工 宽行加工
2023/5/16
八、多轴加工的工艺安排
1、粗加工的工艺安排原则 （1）尽可能地用平面加工或者三轴加工去
除大余量
切削效率高，可预见结果
（2）分层加工，留够精加工余量
使加工产生的内应力均衡防止变形过大
（3）对于难加工材料或者窄缝的去粗可采 用插铣
2023/5/16
2、半精加工的工艺安排原则 （1）给精加工留下均匀的较小的余量 （2）给精加工留有足够的刚性
注意：对于长叶片而言环绕加工比较合适 。主要是控制变形。
2023/5/16
（4）清根 清根是叶片、叶轮加工的难点之一。 经常出现的问题是过切和抬刀 解决的方法是： 1）光顺根部曲面 2）优化程序 3）合理安排粗精加工工序 4）合理选择切削刀具
2023/5/16
十、多轴加工时软件的后处理
2023/5/16
（1）复杂曲面—模具形面、叶片形面 整体叶轮等
需要五轴联动加工的 发动机第三级大叶片
2023/5/16
需要五轴联动加工的 某斜流压气机转子叶轮
需要五轴联动加工的某斜流压气机定子叶轮
叶片缘头处为非直纹面
2023/5/16
加工鞋底模具
2023/5/16
2023/5/16
数控机床加工常用工艺流程详解
数控机床加工常用工艺流程详解数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于各个行业的生产流程中。
在数控机床的加工过程中，需要进行一系列的工艺流程来保证加工的准确性和质量。
本文将详细介绍数控机床加工常用的工艺流程。
首先，数控机床加工的第一个工艺流程是工件的装夹。
工件的装夹是指将待加工的工件固定在数控机床的工作台上，保证工件的稳定性以及加工的准确性。
装夹方式可以根据工件的形状和大小而定，常用的装夹方式包括夹具装夹、磁性装夹、真空吸附等。
接下来是工艺规划。
在进行数控机床加工之前，需要对加工工艺进行规划和设计。
包括确定切削刀具的选择、刀具切削参数的确定、刀具路径的规划等。
同时，还要根据工件的形状和要求，确定加工的顺序和方式。
工艺规划的好坏直接关系到加工的效率和质量。
然后是程序编制。
数控机床是由计算机来控制的，因此需要编写相应的加工程序。
加工程序是将工艺规划中确定的加工路径、切削参数等输入到数控机床的控制系统中，以便机床能够按照设定的要求进行加工。
程序编制需要掌握相应的编程语言和加工工艺的知识，确保加工过程的准确性和稳定性。
接下来是数控机床的调试与试运行。
在正式进行加工之前，需要对数控机床进行调试，确保各个部件正常工作、各个轴线的行程准确以及加工程序的正确性。
通过试运行，可以检验数控机床的稳定性和加工效果。
调试与试运行的过程中，需要根据实际情况进行相应的调整和优化。
最后是数控机床的加工操作。
在进行加工操作之前，需要将上述工艺流程和步骤合理安排，并确保操作人员具备必要的技能和经验。
加工操作包括开机操作、加载程序、设置切削参数、检查机床状态等。
操作人员应该密切关注加工过程中的各种指标，及时调整和修正，以保证加工的质量和效率。
综上所述，数控机床加工常用的工艺流程包括工件的装夹、工艺规划、程序编制、调试与试运行以及加工操作。
每个环节都需要严格执行，确保加工的准确性和质量。
同时，加工人员还应该持续学习和提升技术，不断改进工艺流程，以适应不断发展的加工需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多轴加工可提高工作效率
充分利用切削速度 充分利用刀具直径
例如：
可使用大直径面铣刀加工 可应用宽行加工的方法 可改善接触点的切削速度 可以减小刀具长度，提高刀具强度
宽行加工方法
曲面零件
大直径铣刀宽行加工
多轴加工所用的设备
数控多轴加工工艺
2020/3/1
数控加工与你的的生活 VIDEO
多轴加工的概念
所谓多轴加工就是在原有三轴加工的 基础上增加了回转轴的加工，
当数控加工增加了旋转运动以后，坐 标点的计算就会变得相对复杂。
多轴加工的分类
1.利用多轴数控机床进行三轴以上的 联动加工
如：三个直线轴同一个或二个旋转轴的 联动加工。这各情况称为四轴联系或5轴 联动加工。
提高变斜角平面质量 VIDEO
多轴加工可提高加工质量
d.多轴联动加工可以提高叶片加工质量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三轴加工叶片
四轴加工叶片
三轴加工叶片
优点：编程简单，走刀路线比较好控制，
缺点：单面加工易变形、叶片前后边缘质量 不好控制。
五轴加工叶片
优点：前后边缘质量好、环绕加工对控制变 形有利、大型叶片可以采用端刃切削提高效 率。
不足之处请批评指正
需要一个直线轴和一个 旋转轴联动加工的凸轮
需要一个直线轴和一个 旋转轴联动加工的柱面凸轮
需要五轴联动加工的 某斜流压气机转子叶轮
需要五轴联动加工的 某斜流压气机定子叶轮
2利用多轴数控机床进行任意两轴或三 轴联动加工
如：1~2个直线轴和1~2个旋转轴的联动 加工。
需要五轴联动加工的某发动机的叶轮
双摆头
主轴前端是一个回转头，能自行环绕X轴回 转，成为A轴，回转头上还有带可环绕Y轴 旋转的B轴。
一摆头一摆台
主轴前端是一个回转头， 能自行环绕Y轴回转，成为 B轴，机床工作台的中间还 设有一个回转台，可绕Z轴 回转，定义为C轴，C轴可 以是360度回转
五轴一摆头一摆台 VIDEO
谢谢观看
1).四轴卧式加工中心：带旋转工作台，B轴。 2).立式加工中心：带数控分度头，A轴。 3).车削中心或车铣复合机床：车床有C轴、有
C轴和Y轴、有C、Y和B轴。 4).任意五轴联动加工中心：双摆台、双摆头、
一摆头一摆台。
五轴双摆台
VIDEO
五轴双摆台
设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转， 定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120 度。工作台的中间还设有一个回转台，可 绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回 转
多轴加工可提高加工质量
a.利用球刀加工时，倾斜刀具轴线后 可以提高加工质量和加工效率。
接触点切削 速度为零
接触点切削速 度不为零
多轴加工可提高加工质量
b.多轴加工可以把点接触改为线接触 从而提高加工质量
球刀的点接触
立铣刀的线接触
多轴加工可提高加工质量
c.可以提高变斜角平面质量
多轴加工可以利用端刃和侧刃切削，使得变斜角平面表面粗 糙度质量提高。
需要五轴联动加工的鸟巢模型
多轴加工的目的
(1).加工复杂形面 (2).提高加工质量 (3).提高工作效率
多轴加工可切削复杂形面
加工曲面：模具形面、叶片形面 加工直纹面：可展直纹面和非可展直纹
面（也称扭曲直纹面） 加工复杂曲面：整体叶轮
这里所涉及的主要问题就是避免“干涉” 包括曲面的自身干涉和曲面间的面间干涉