五轴加工工艺与优化

五轴加工工艺与优化

1前言五坐标机床功能强大、加工效率高、质量好,在复杂曲面数控加工领域,具有独到之处建模、仿真加工以后，分析工艺、碰撞、过切、欠切等问题图1为基于和的五轴加工设计、仿真与优化的流程图2零件三维模型参考设计图纸，分析零件及曲面详细尺寸，计算节点数据，绘制曲线、曲面，构造零件模型如图23零件设计31确定复杂曲面零件加工工艺方案根据零件的模型，分析曲面形状，尺寸特点，采用粗加工、半精加工和精加工加工方案，结合100提供的工序类型确定该零件的工艺方案如表1所示32规划刀具路径100的主要包括创建刀具、设置机床坐标系、工序设计如图3等，其中工序设计是一项较为严谨的工作利用可变流线铣_方法精加工槽侧面时，需要设置的参数较多，如刀轴参数的轴设置为相对于驱动体，前倾角设置为0，侧倾角设置为-67图4机床组件树工序内容加工类型刀具粗加工外形型腔铣_平底立铣刀12半精加工剩余剩余铣_平底立铣刀6精加工槽一侧可变流线铣_球头立铣刀2精加工槽底固定轮廓铣_球头立铣刀2精加工槽另一侧可变流线铣_球头立铣刀2表1加工工艺方案33后置处理刀位文件不能直接被数控机床识别，须经过后处理转化为指定数控系统的程序，才能在相应机床上运行，完成加工任务现生产单位拥有60机床若干台，配备530控制系统，结合生产现状，100后处理文件须满足该五轴机床一摆头轴、一摆台轴结构和海德汉控制系统的要求将与机床结构及系统相适应的后处理文件____530_和____530_拷贝至100后处理文件目录\85\\\中，使用记事本打开该目录中的_文件，在文件的最后添加一行内容

____530,${-___}____-530_,${___}____530_，然后保存该文件，完成对后置处理的修改这样，在100软件中就加了一个名字为____530后处理器4仿真41选择数控系统仿真时使用的数控系统要与生产单位机床系统相一致，软件723默认数控系统为30，须修改为软件库中530数控系统42建立机床模型按照运动模块构建机床的外形模型时，不需要考虑机床主轴等部件的内部传动机构，同时将不产生运动的部件和底座简化为机床本体进行整体建模[4]60机床有两大传功链，他们分别是主运动传动链和进给传动链主轴带着刀具绕着轴旋转，并且与向运动组件相连，向运动组件又和向组件相连，形成主运动传动链毛坯装夹在向转动组件上，该组件和向运动组件相连，共同构成毛坯进给传动链在组件树依次定义机床部件，添加顺序为→→→→，→→→，从而得到机床组件树如图4所示创建过程中，根据机床实际参数设置、、、和轴的快速移动速度、最大进给速度等参数43添加机床几何模型分别选择对应组件中的模型节点，在添加模型选项中选择模型文件，依次添加机床模型文件在即夹具节点之下添加即毛坯即设计节点及它们的几何模型，如图4所示44机床参数设定恰当的机床参数对仿真至关重要选择配置机床设定菜单命令，依次设置机床的碰撞检测、机床零点、行程极限、轴优先等参数[1-3]除了以上参数外，还要对、轴旋转运动进行设置，选配置控制设定菜单命令，设置、轴旋转台型为360绝对45其他准备工作坐标系统和程序零点的设置对于坐标系统，设置附坐标系到工件；对于程序零点，子系统1程序零点，偏置名设置为程序零点，同时选择从组件到1坐标原点定位创