?數控五軸加工是一種高效、精確的加工技術,廣泛應用于航空、航天、汽車、模具等領域。數控五軸加工的工作原理可以清晰地歸納如下:
一、基礎坐標系統
在數控五軸加工中,根據ISO的規定,采用右手直角坐標系來描述數控機床的運動。其中,平行于主軸的坐標軸定義為Z軸,繞X、Y、Z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。
?

二、坐標軸運動實現
各坐標軸(X、Y、Z、A、B、C)的運動可以由工作臺或刀具的運動來實現,但方向均以刀具相對于工件的運動方向來定義。
通常五軸聯動是指X、Y、Z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。換言之,五軸加工包括X、Y、Z三個移動軸和任意兩個旋轉軸(如A、C軸)的組合。
三、加工過程
⒈刀具控制定位
數控五軸機床的主軸可以控制刀具的旋轉,通過準確定位和控制主軸的轉速,實現對工件不同位置的加工。
⒉坐標系控制
通過X軸、Y軸、Z軸的控制,可以實現刀具在工件上的三維移動。其中X軸控制刀具在水平方向的移動,Y軸控制刀具在垂直于X軸的方向的移動,Z軸控制刀具在垂直于XY平面的方向的移動。
⒊旋轉軸的控制
旋轉軸(如A軸和C軸)的控制使得刀具能夠在不同角度進行旋轉,從而實現對工件復雜曲面的加工。A軸通常控制刀具繞X軸的旋轉,C軸控制刀具繞Z軸的旋轉。
⒋加工路徑規劃
數控系統根據預先編好的加工程序,通過計算機控制各個軸的步進電機或伺服電機的運動,從而實現對工件加工的控制。這包括了對刀具路徑的精確計算和規劃,確保刀具能夠按照預定的路徑進行加工。
四、精度與質量保障
為了保證加工的精度和質量,數控五軸機床通常配備有高精度的測量系統,可以實時監測工件的位置和尺寸。通過測量系統的反饋,數控系統可以做出相應的調整,從而保證加工的精度。