三軸半和四軸加工中心的區(qū)別在于除XYZ三個(gè)軸的第四軸,即旋轉(zhuǎn)軸。
三軸半是XYZ三軸同時(shí)聯(lián)動,dao旋轉(zhuǎn)軸可以旋轉(zhuǎn),但是間歇運(yùn)動,與其他三軸不能聯(lián)動控制。
而四軸加工中心是XYZ三個(gè)軸加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,四軸聯(lián)動加工。
三軸半適用于一般曲面的加工,而四軸加工中心適用于加工更加復(fù)雜的零件如葉片葉輪等。四軸加工中心可替代三軸半使用,但三軸半不能替代四軸加工中心。
1、結(jié)構(gòu)不同
三軸立式數(shù)控加工中心是三條不同方向直線運(yùn)動的軸,分別是上下、左右和前后,上下的方向是主軸,可以高速旋轉(zhuǎn);四軸立式加工中心是在三軸的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,即水平面可以360度旋轉(zhuǎn),不可以高速旋轉(zhuǎn)。
2、使用范圍不同
三軸加工中心加工中心使用最為廣泛,三軸加工中心能進(jìn)行簡單的平面加工,而且一次只能加工單面,三軸加工中心可以很好的加工、鋁制、木質(zhì)、消失模等材質(zhì)。
四軸加工中心的使用較三軸加工中心少一些,它通過旋轉(zhuǎn)可以使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多面的加工,大大提高了加工效率,減少了裝夾次數(shù)。尤其是圓柱類零件的加工多方便。并且可以減少工件的反復(fù)裝夾,提高工件的整體加工精度,利于簡化工藝,提高生產(chǎn)效率?s短生產(chǎn)時(shí)間。
二、編程方法:
1、分析零件圖樣
根據(jù)零件圖樣,通過對零件的材料、形狀、尺寸和精度、表面質(zhì)量、毛坯情況和熱處理等要求進(jìn)行分析,明確加工內(nèi)容和耍求,選擇合適的數(shù)控機(jī)床。
此步驟內(nèi)容包括:
1)確定該零件應(yīng)安排在哪類或哪臺機(jī)床上進(jìn)行加工。
2)采用何種裝夾具或何種裝卡位方法。
3)確定采用何種刀具或采用多少把刀進(jìn)行加工。
4)確定加工路線,即選擇對刀點(diǎn)、程序起點(diǎn)(又稱加工起點(diǎn),加工起點(diǎn)常與對刀點(diǎn)重合)、走刀路線、程序終點(diǎn)(程序終點(diǎn)常與程序起點(diǎn)重合)。
5)確定切削深度和寬度、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等切削參數(shù)。
2、確定工藝過程
在分析零件圖樣的基礎(chǔ)上,確定零件的加工工藝(如確定定位方式、選用工裝夾具等)和加工路線(如確定對刀點(diǎn)、走刀路線等),并確定切削用量。工藝處理涉及內(nèi)容較多,主要有以下幾點(diǎn):
1)加工方法和工藝路線的確定 按照能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能的原則,確定合理的加工方法和工藝路線。
2)刀具、夾具的設(shè)計(jì)和選擇 數(shù)控加工刀具確定時(shí)要綜合考慮加工方法、切削用量、工件材料等因素,滿足調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數(shù)控加工夾具設(shè)計(jì)和選用時(shí),應(yīng)能迅速完成工件的定位和夾緊過程,以減少輔助時(shí)間。
并盡量使用組合夾具,以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。此外,所用夾具應(yīng)便于安裝在機(jī)床上,便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。
3)對刀點(diǎn)的選擇 對刀點(diǎn)是程序執(zhí)行的起點(diǎn),選擇時(shí)應(yīng)以簡化程序編制、容易找正、在加工過程中便于檢查、減小加工誤差為原則。
對刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工工件上,也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上。為了提高零件的加工精度,對刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。
4)加工路線的確定 加工路線確定時(shí)要保證被加工零件的精度和表面粗糙度的要求;盡量縮短走刀路線,減少空走刀行程;有利于簡化數(shù)值計(jì)算,減少程序段的數(shù)目和編程工作量。
5)切削用量的確定 切削用量包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度。切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用說明書的規(guī)定、被加工工件材料、加工內(nèi)容以及其它工藝要求,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合考慮。
6)冷卻液的確定 確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時(shí)換刀。
由于數(shù)控加工中心上加工零件時(shí).工序十分集中.在一次裝夾下,往往需要完成粗加工、半精加工和精加工。在確定工藝過程時(shí)要周密合理地安排各工序的加工順序,提高加工精度和生產(chǎn)效率。
3、數(shù)值計(jì)算
數(shù)值計(jì)算就是根據(jù)零件的幾何尺寸和確定的加工路線,計(jì)算數(shù)控加工所需的輸入數(shù)據(jù)。一般數(shù)控系統(tǒng)都具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)和刀具補(bǔ)償功能。對形狀簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件)的輪廓加工,計(jì)算幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn),圓弧的圓心、兩元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值等。
對形狀復(fù)雜的零件(如非圓曲線、曲面組成的零件),用直線段或圓弧段通近,由精度要求計(jì)算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值。這種情況需要借助計(jì)算機(jī),使用相關(guān)軟件進(jìn)行計(jì)算。
4、編寫加工程序
在完成工藝處理和數(shù)學(xué)處理工作后,應(yīng)根據(jù)所使用機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的指令、程序段格式、工藝過程、數(shù)值計(jì)算結(jié)果以及輔助操作要求,按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的程序指令及格式要求,逐段編寫零件加工程序。
編程前,編程人員要了解數(shù)控機(jī)床的性能、功能以及程序指令,才能編寫出正確的數(shù)控加工程序。
5、程序輸入
把編寫好的程序,輸入到數(shù)控系統(tǒng)中,常用的方法有以下兩種:
1)在數(shù)控銑床操作面板上進(jìn)行手工輸入;
2)利用DNC(數(shù)據(jù)傳輸)功能,先把程序錄入計(jì)算機(jī),再由專用的CNC傳輸軟件.把加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng).然后再調(diào)出執(zhí)行.或邊傳輸邊加工。
6、程序校驗(yàn)
編制好的程序,必須進(jìn)行程序運(yùn)行檢查。加工程序一般應(yīng)經(jīng)過校驗(yàn)和試切削才能用于正式加工?梢圆捎每兆叩丁⒖者\(yùn)轉(zhuǎn)畫圖等方式以檢查機(jī)床運(yùn)動軌跡與動作的正確性。
在具有圖形顯示功能和動態(tài)模擬功能的數(shù)控機(jī)床上或CAD/CAM軟件中,用圖形模擬刀具切削工件的方法進(jìn)行檢驗(yàn)更為方便。但這些方法只能檢驗(yàn)出運(yùn)動軌跡是否正確,不能檢查被加工零件的加工精度。