联动5轴加工的一个主要特征就是在切削过程中使用短刀具,从而显著降低刀具的受力弯曲,
电脑锣加工|东莞塑胶模具厂|精密模具制造|东莞注塑加工厂|东莞压铸模具厂提高加工表面质量,防止返工并大量减少了电极的运用。5轴编程中人们往往十分关注对干涉和碰撞的检测及回避,但是对cam系统而言,仅有这些是远远不够的,系统必须充分考虑到机床的运动学与几何学的限制条件,这对 cam系统是一个强有力的挑战。
5轴的应用及问题
5轴加工在航空以及船舶领域的应用已日趋成熟,但在模具加工领域的应用才刚开始。5轴加工通常分为固定5轴加工(也被称为3+2轴加工)和联动5轴加工。
固定5轴加工时机床主轴将会以一定倾斜角度,采用较短的刀具进行高速切削,这样既提升切削效率,又提高了加工精度。使用这种方法可以通过设定多个加工角度完成一系列的区域加工,只需一次装夹以避免重复定位的精度缺失,大量节省换装时间,同时可减少后续放电加工的电极使用数量。多角度的固定5轴加工存在两个重要的问题:一是不同角度的加工刀路必须重叠,加工时间就会延长,重叠区域也必定产生接刀痕,表面加工质量无法得到很好的保证。二是一系列的角度定义与编程非常繁琐复杂,编程人员需要花费大量时间并且出错的风险加大。
联动5轴加工解决了固定5轴加工的问题,即使用非常短的刀具,也不会造成加工角度的重复。
电脑锣加工|东莞塑胶模具厂|精密模具制造|东莞注塑加工厂|东莞压铸模具厂但到目前为止联动5轴在模具加工的应用还存在一定局限性,主要体现在两方面:一是适合于模具加工的联动5轴加工策略比较少,这是因为联动5轴加工过去主要应用于航空航天器材等产品,零件的加工,而这些加工策略难以满足模具加工的要求;二是编制联动5轴的程序需要很高的技巧,只有在丰富的经验基础上才能做出准确的判断与干预。这与3轴编程差异很大,国内相应的技术人才也很匮乏。
图1 同样的刀路在auerbach ia 5机床上可以流畅的运行,但是换到dmc 75v上,当轨迹沿着垂直壁上升跨越顶面,然后向下运动时,机床就会发生报警
5轴加工的全新方案
5 轴机床和5轴cam系模具制造领域的实际应用是最近几年发展起来的一项先进技术。作为全球知名的全自动cam软件,worknc在模具制造领域首次提出了一个全新的实用性极强的5轴加工解决方案:worknc auto5。这种解决方案能够简单地将种类丰富适合于模具加工的3轴和3+2轴刀路自动转化为联动5轴刀路,并自动检测碰撞和考虑机床的运动几何学的限制条件。
worknc拥有丰富的针对模具加工的3轴和固定5轴的加工策略,其卓越的编程效率和操作性能已在模具制造领域得到了反复的证明。那么能否将这些优势利用到联动5轴呢?经过多年的研发sescoi公司在模具制造领域首次推出了全新的实用性极强的模具5轴加工方案,这就是worknc的 auto5。使用worknc auto5编程人员可简单地将任何worknc的3轴或固定5轴的刀路自动转化为一个没有碰撞,同时满足指定机床几何学及运动学约束的联动5轴刀路。此外,通过设置参数还可以对转化后的联动5轴刀路进行平滑处理,使之更符合实际的加工要求,从而保证加工品质。
图2 5轴机床的一个特点,即一个摆动轴定义在b9.5 ,c0 与定义在b-9.5 ,c+180 或c-180 之间刀具相对于工件的切削状态是一样的
worknc auto5功能模块
worknc auto5包括两个功能模块:3to5axis模块和5tomachine模块。
5tomachine模块是根据选定的机床对3to5axis输出的联动5轴刀路进行自动处理,检测和回避机床的碰撞,并使该刀路满足选定机床的几何学及运动学的约束条件。
worknc auto5巧妙地解决了标准5轴加工策略应用的局限性,大大拓展了联动5轴加工在模具加工领域的实用性,而其传承了worknc的3轴编程的高效、自动和简单的编程理念,使现有的编程序人员迅速掌握联动5轴加工编程的先进技术变为可能。