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五軸機(jī)床實(shí)在是有太多太多優(yōu)點(diǎn),但是五軸機(jī)床刀具姿態(tài)控制,數(shù)控系統(tǒng),CAM編程和后處理都要比三軸機(jī)床復(fù)雜的多!同時(shí),我們說到五軸機(jī)床,就不得不說真假五軸的問題,我們都知道真假五軸zui大的區(qū)別在于RTCP功能,然而何謂RTCP,它是怎么產(chǎn)生的又該如何應(yīng)用?下面我們就結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)和編程后處理來(lái)具體了解一下RTCP,了解他的真正面目。
RTCP,在五軸數(shù)控系統(tǒng)里,認(rèn)為RTCP即是Rotated Tool Center Point,也就是我們常說的刀尖點(diǎn)跟隨功能。在五軸加工中,追求刀尖點(diǎn)軌跡及刀具與工件間的姿態(tài)時(shí),由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生刀尖點(diǎn)的附加運(yùn)動(dòng)。
五軸數(shù)控機(jī)床的完整加工大大縮短了生產(chǎn)過程鏈,可以使生產(chǎn)管理和計(jì)劃調(diào)度簡(jiǎn)化。工件越復(fù)雜,它相對(duì)傳統(tǒng)工序分散的生產(chǎn)方法的優(yōu)勢(shì)就越明顯。
假五軸是依靠后處理技術(shù),將機(jī)床第四軸和第五軸中心位置關(guān)系表明,來(lái)補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)軸對(duì)直線軸坐標(biāo)的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點(diǎn),更是包含了X、Y、Z軸上必要的補(bǔ)償。這樣處理的結(jié)果不僅會(huì)導(dǎo)致加工精度不足,效率低下,所生成的程序不具有通用性,所需人力成本也很高。同時(shí)由于每臺(tái)機(jī)床的回轉(zhuǎn)參數(shù)不同,都要有對(duì)應(yīng)的后處理文件,對(duì)于生產(chǎn)也會(huì)造成極大的不便。
大家都知道是由于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的變化導(dǎo)致了直線軸坐標(biāo)的偏移。那么分析旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心就顯得尤為重要。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)機(jī)床,C軸也就是第5軸的控制點(diǎn)通常在機(jī)床工作臺(tái)面的回轉(zhuǎn)中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點(diǎn)作為控制點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)五軸控制,需要知道第5軸控制點(diǎn)與第四軸控制點(diǎn)之間的關(guān)系。即初始狀態(tài)(機(jī)床A、C軸0位置),第四軸控制點(diǎn)為原點(diǎn)的第四軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,第五軸控制點(diǎn)的位置向量[U,V,W]。同時(shí)還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對(duì)于雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床,舉例如下圖所示。
再者假五軸其生成程序無(wú)法改動(dòng),實(shí)現(xiàn)手工五軸編程基本沒有可能。同時(shí)因?yàn)闆]有RTCP功能,其衍生的眾多五軸高等級(jí)功能都無(wú)法使用,比如五軸刀補(bǔ)功能等。其實(shí)對(duì)于五軸機(jī)床來(lái)說,它只是我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)加工結(jié)果的工具,并無(wú)真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什么方式加工,相對(duì)而言,真五軸機(jī)床性價(jià)比更高。
同樣一個(gè)零件,機(jī)床換了或者刀具換了,都必須重新進(jìn)行CAM編程和后處理。并且假五軸機(jī)床在裝夾工件時(shí)需要保證工件在其工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心位置,對(duì)操作者來(lái)說,這意味著需要大量的裝夾找正時(shí)間,且精度得不到保證。即使是做分度加工,假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)系,只需要一次對(duì)刀,就可以完成加工。
說起五軸機(jī)床的特點(diǎn),就要和傳統(tǒng)的三軸設(shè)備來(lái)比較。生產(chǎn)中三軸加工設(shè)備比較常見,有立式、臥式及龍門等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀端刃加工、側(cè)刃加工。球頭刀的仿形加工等等。
現(xiàn)代五軸加工中心將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù),根據(jù)切削條件的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù),使加工過程中能保持zui佳工作狀態(tài),從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復(fù)功能,在整個(gè)工作狀態(tài)中,系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時(shí),立即采用停機(jī)等措施,并進(jìn)行故障報(bào)警,提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī),而接通備用模塊,以確保無(wú)人化工作環(huán)境的要求。為實(shí)現(xiàn)更高的故障診斷要求,其發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。
橡膠模五軸加工當(dāng)中的自適應(yīng)加工并不會(huì)對(duì)其他的旁系部分產(chǎn)生影響,可以簡(jiǎn)而言之的稱之為:自適應(yīng)加工是整個(gè)加工過程當(dāng)中的核心部分,既承擔(dān)著執(zhí)行任務(wù)又有著統(tǒng)籌的能力,在智能化加工領(lǐng)域中自適應(yīng)加工方法一直作為科技含量的象征,應(yīng)用在橡膠模五軸加工上之后優(yōu)勢(shì)得以放大。