През последните години пет-осените центрове за обработка на CNC се използват все по-широко в различни области. В практически приложения, когато хората срещат проблеми с ефективна и висококачествена обработка на специални и сложни части, технологията за връзки с пет оси несъмнено е важно средство за решаване на подобни проблеми. Все повече и повече производители са склонни да търсят петосово оборудване, за да отговарят на високоефективна, висококачествена обработка. Но наистина ли знаете достатъчно за обработката на пет оси?
01
Механична структура Форма на машинен инструмент с пет оста
За да разберем наистина петосната обработка, първо трябва да разберем какво е петосна машина инструмент. Петосният машинен инструмент (5 осова обработка), както подсказва името, се отнася до добавяне на две оси на въртене към трите общи линейни оси X, Y и Z. Две от трите оси A, B и C имат различно движение режими за задоволяване на техническите нужди на различни продукти.
По отношение на механичния дизайн на 5-осовите обработващи центри, производителите на металорежещи машини винаги са били непрестанно отдадени на разработването на нови режими на движение, за да отговорят на различни изисквания. Въз основа на различните видове петосни металорежещи машини в момента на пазара, въпреки че техните механични структури са разнообразни, те включват главно следните форми:
1. Две координати на въртене директно контролират посоката на оста на инструмента (форма на двойна люлка на главата).
2. Двете координатни оси са в горната част на инструмента, но оста на въртене не е перпендикулярно на линейната ос (наклонен тип люлееща се глава).
3. Две координати на въртене директно контролират въртенето на пространството (двойна форма на грамофон).
4. Двете координатни оси са на работната маса, но оста на въртене не е перпендикулярна на линейната ос (наклонен тип работна маса).
5. Едната от двете координати на въртене действа върху инструмента, а другата действа върху детайла (едно завъртане и едно завъртане).
*Терминология: Ако оста на въртене не е перпендикулярна на линейната ос, тя се счита за ос "droop".
След като видяхме петосните машинни инструменти с тези структури, вярвам, че трябва да разберем какво и как се движат петосните машинни инструменти. Какви характеристики обаче може да прояви такава разнообразна структура на машинния инструмент по време на обработка? В сравнение с традиционните триосни машинни инструменти, какви са предимствата? След това нека да разгледаме блестящите точки на петосните машинни инструменти.
02
Многото предимства на петосната обработка
Говорейки за характеристиките на петосните металорежещи машини, трябва да ги сравним с традиционното триосно оборудване. Оборудването с три оси е сравнително често срещано в производството, включително вертикални, хоризонтални и портални видове. Общите методи за обработка включват обработка на крайния ръб на фреза и обработка на страничния ръб. Обработка на профилиране на фрези с топка и др. Въпреки това, независимо коя форма и метод се използват, всички те имат обща характеристика, а именно посоката на оста на инструмента остава непроменена по време на процеса на обработка. Машинният инструмент може да реализира правоъгълните координати на инструмента в пространството само чрез интерполация на трите линейни оси на X, Y и Z. движение в системата. Следователно, когато се сблъскате със следните продукти, недостатъците на ниската ефективност на триосните машинни инструменти, лошото качество на повърхността за обработка или дори невъзможността за обработка са изложени.
В сравнение с триосното оборудване за обработка на ЦПУ, CNC машинните инструменти с пет връзки имат следните предимства:
1. Поддържайте най -доброто състояние на рязане на инструмента и подобрете условията за рязане
Както е показано на фигурата по-горе, при метода на рязане с три оси вляво, когато режещият инструмент се движи към горната част или ръба на детайла, състоянието на рязане постепенно се влошава. За поддържане на оптимални условия на рязане тук е необходима въртяща се маса. И ако искаме да обработим напълно неправилна равнина, трябва да завъртим работната маса няколко пъти в различни посоки. Може да се види, че петосният машинен инструмент може също да избегне ситуацията, при която линейната скорост на централната точка на сферичната мелница е 0 и да получи по-добро качество на повърхността.
2. Ефективно избягвайте смущения в инструмента
снимка
Както е показано на фигурата по-горе, за части като колеги, остриета и петна, използвани в аерокосмическото поле, триосно оборудване не може да отговаря на изискванията на процеса поради смущения. Петосен машинен инструмент може да удовлетвори това изискване. В същото време машинните инструменти с пет оси също могат да използват по-къси инструменти за обработка, подобряване на системната твърдост, намаляване на броя на инструментите и избягване на генерирането на специални инструменти. За нашите собственици на бизнес това означава, че инструментът за машинен инструмент с пет оси ще ви спести пари по отношение на разходите за инструменти!
3. Намалете броя на затяганията и завършете петстранната обработка с едно затягане
картина
Както е показано на фигурата по-горе, петосният център за обработка може също да намали преобразуването на датата и да подобри точността на обработка. При действителната обработка е необходимо само едно затягане и точността на обработка е по -лесна за гарантиране. В същото време, поради скъсяването на веригата на процесите и намаляването на броя на оборудването в петосния обработващ център, също се намалява броят на течовете за инструменти, работната площадка и разходите за поддръжка на оборудването. Това означава, че можете да използвате по-малко тела, по-малко фабрично пространство и по-малко разходи за поддръжка, за да завършите по-ефективна и по-висококачествена обработка!
4. Подобрете качеството и ефективността на обработката
Както е показано на фигурата, машинният инструмент с пет оси може да използва рязането на страничния ръб на инструмента, за да постигне по-висока ефективност на обработката.
снимка
5. Съкратете веригата на производствения процес и опростете управлението на производството
Пълната обработка на петосни CNC металорежещи машини значително съкращава веригата на производствения процес и може да опрости управлението на производството и планирането и планирането. Колкото по-сложен е детайлът, толкова по-очевидни са неговите предимства пред традиционните производствени методи с разпръснати процеси.
6. Скъпете новия цикъл на разработване на продукти
За компании в аерокосмическото, автомобилостроенето и други полета някои нови части на продукта и формовъчни форми имат сложни форми и високи изисквания за точност. Следователно, пет-осен ЦПУ за обработка на ЦПУ с висока гъвкавост, висока точност, висока интеграция и пълни възможности за обработка може да реши добре проблемите с точността и цикъла на сложната обработка на части в процеса на разработване на нови продукти, значително да съкрати изследванията и разработките цикъл и подобрете успеваемостта на новите продукти.
В обобщение, петосните машинни инструменти имат твърде много предимства, но контролът на отношението към инструмента, системата на ЦПУ, програмирането на CAM и след обработката на петоси машинни инструменти са много по-сложни от тези на три-оселните машинни инструменти! В същото време, когато говорим за машинни инструменти с пет оси, трябва да говорим за въпроса за True и False Five-Axis. Всички знаем, че най-голямата разлика между True и False Five-Asis е RTCP функцията. Какво обаче е RTCP, как се генерира и как да го приложи? След това ще разгледаме по-отблизо RTCP въз основа на структурата на машинните инструменти и програмирането след обработката, за да разберем истинския му външен вид.
03
Относно RTCP
RTCP, в системите от пет оси CNC от висок клас, се счита за въртена централна точка на инструмента, което често наричаме точка на върха на инструмента след функцията. В петосната обработка, когато преследвате траекторията на точка на върха на инструмента и отношението между инструмента и детайла, възниква допълнително движение на точка на върха на инструмента поради ротационно движение. Контролните точки на системата CNC често не съвпадат с точка на върха на инструмента, така че системата на ЦПУ трябва автоматично да коригира контролните точки, за да гарантира, че точката на върха на инструмента се движи според предписаната траектория. Индустрията също нарича тази технология TCPM, TCPC или RPCP и други функции. Всъщност функционалните дефиниции на тези имена са подобни на RTCP. Строго погледнато, функцията RTCP се използва върху структурата на двойната люлееща се глава, а централната точка на въртене на люлеещата се глава се използва за компенсация. Функциите, подобни на RPCP, се използват главно на машинни инструменти с двойно завой и компенсират промените в линейните координати на ос, причинени от въртенето на детайла. Всъщност тези функции имат една и съща цел, която е да се запази централната точка на инструмента и действителната точка на контакт между инструмента и повърхността на детайла непроменена. Следователно, за удобството на изразяването, тази статия обединява този тип технологии като RTCP технология.
картина
И така, как възникна функцията RTCP? Преди много години, когато петосните машинни инструменти за първи път станаха популярни на пазара, концепцията RTCP беше силно публикувана от производителите на машинни инструменти. По това време функцията на RTCP приличаше повече на трик заради технологията, а повече хора бяха ентусиазирани и раздутиха самата технология. Всъщност функцията RTCP е точно обратното. Това е не само добра технология, но и добра технология, която може да донесе ползи и да създаде стойност на клиентите. За машинни инструменти с RTCP технология (известна още като истински пет-осе машини инструменти в Китай), операторът не е необходимо точно да подравнява детайла с оста на грамофона и да го притиска небрежно. Машинният инструмент автоматично компенсира компенсирането, като значително намалява спомагателното време и подобрява обработката. Точност. В същото време след обработката е проста, стига да се извеждат координати на върха на инструмента и вектор. Както казахме преди, по отношение на механичната структура, петосните CNC машинни инструменти главно имат двойни люлеещи се глави, двойни грамофони, един замах и едно въртене.
По-долу ще вземем двойната въртяща се платформа от висок клас петосна CNC система като пример, за да представим подробно функцията RTCP.
Дефинирайте понятията за четвъртата ос и петата ос в пет-осна металообработваща машина: в структура с двойна въртяща се маса, въртенето на четвъртата ос влияе на позицията на петата ос, а въртенето на петата ос не може да повлияе отношение на четвъртата ос. Петата ос е координатата на въртене по четвъртата ос.
снимка
Добре, след като прочетем определението, нека го обясним. Както е показано на фигурата по-горе, 4-та ос на машинния инструмент е A-ос, а 5-та ос е C-ос. Заготовката се поставя върху въртящата се маса по оста C. Когато 4-та ос A се върти, тъй като оста C е инсталирана на оста A, положението на оста C също ще бъде засегнато. По същия начин, за детайла, който поставяме на въртящата се маса, ако програмираме централното рязане на инструмента, промените в координатите на въртене неизбежно ще доведат до промени в координатите X, Y и Z на линейните оси, което води до относителна денивелация. За да се елиминира това изместване, машината трябва да го компенсира. RTCP е функция, създадена да елиминира тази компенсация.
И така, как машината компенсира това изместване? След това нека анализираме как се генерира това отместване.
Според предишната статия всички знаем, че промяната в координатите на въртене причинява отместване на координатите на линейната ос. Тогава е особено важно да се анализира центърът на въртене на оста на въртене. За машинни инструменти с двойна въртяща се маса, контролната точка на C-ос, която е петата ос, обикновено е в центъра на въртене на масата на машинния инструмент. За четвъртата ос средната точка на четвъртата ос обикновено се избира като контролна точка.
снимка
картина
За да реализира управление по пет оси, CNC системата трябва да знае връзката между контролната точка на 5-та ос и контролната точка на 4-та ос. Тоест, в първоначалното състояние (позиция на оста A и C на машината 0), контролната точка на четвъртата ос е началото на координатната система за въртене на четвъртата ос и векторът на позицията [U, V, W] на контролната точка на петата ос. В същото време трябва да знаете и разстоянието между оста A и C. Пример за машинни инструменти с двойна въртяща се маса е показан на фигурата по-долу.
картина
Като каза това, можете да видите, че за машинни инструменти с RTCP функция, системата за управление поддържа центъра на инструмента в програмираната позиция. В този случай програмирането е независимо и няма нищо общо с движението на машинния инструмент. Когато програмирате върху машинен инструмент, не е нужно да се притеснявате за движението на машината или дължината на инструмента; всичко, което трябва да имате предвид, е относителното движение между инструмента и детайла. Системата за управление прави останалото вместо вас. например:
картина
Както е показано на фигурата по-горе, без RTCP функцията да е изключена, системата за управление не отчита дължината на инструмента. Инструментът се върти около центъра на оста. Върхът на ножа ще се премести от позицията си и повече няма да бъде фиксиран.
картина
Както е показано на фигурата по -горе, с включена функцията RTCP, системата за управление променя само посоката на инструмента, а позицията на върха на инструмента остава непроменена. Необходимите компенсиращи движения в осите X, Y и Z се изчисляват автоматично.
Как да решим проблема с отместването на координатите на линейната ос за петосни металорежещи машини и CNC системи, които нямат RTCP? Знаем, че много петосни CNC машини и системи в Китай са фалшиви петосни. Така наречената фалшива петосна всъщност се отнася до машинни инструменти без RTCP функция. Дали петте оси са истински или фалшиви, не се съди по външния вид или дали петте оси са свързани. Трябва да знаете, че фалшивата пета ос също може да бъде свързана с петте оси. Основната разлика между фалшивите пет оси е, че няма истински петосен RTCP алгоритъм, което означава, че програмирането на фалшиви пет оси трябва да вземе предвид дължината на махалото на шпиндела и позицията на въртящата се маса. Това означава, че когато използвате фалшиви петосни CNC системи и програмиране на машинни инструменти, трябва да разчитате на CAM програмиране и технология за последваща обработка, за да планирате пътя на инструмента предварително.
За същата част, ако машинният инструмент бъде сменен или инструментът е сменен, CAM програмирането и последващата обработка трябва да се извършат отново. Освен това, когато затяга детайла, фалшивият петосен машинен инструмент трябва да гарантира, че детайлът е в центъра на въртене на работната маса. За оператора това означава, че е необходимо много време за затягане и подравняване и точността не може да бъде гарантирана. Дори за обработка на индексиране, фалшивата пета ос е много неприятна. Истинският петосен трябва само да настрои координатна система и само една настройка на инструмента, за да завърши обработката.
Следващата фигура взема настройките на редактора на NX след обработка като пример за илюстриране на координатата на трансформацията на фалшивата пет оста:
снимка
Както е показано на фигурата по-горе, фалшивата петоса разчита на технологията след обработка, за да посочи връзката на централната позиция между четвъртата ос и петата ос на машинния инструмент, за да компенсира изместването на оста на въртене към линейната ос координира координира . Програмата CNC X, Y и Z, генерирани от нея, са не само точките на подхода на програмирането, но и включват необходимата компенсация на осите X, Y и Z.
Резултатът от такава обработка не само ще доведе до недостатъчна точност на обработка и ниска ефективност, генерираната програма няма да бъде гъвкава и цената на труда също ще бъде висока. В същото време, тъй като всяка машина има различни параметри на въртене, тя трябва да има съответните файлове за последваща обработка, което също ще причини големи неудобства на производството. Освен това програмата за генериране на фалшивата пет оси не може да бъде променена и по същество е невъзможно да се реализира ръчно програмиране на пет оси. В същото време, тъй като няма функция RTCP, много от неговите усъвършенствани функции с пет оси не могат да се използват, като например функцията за компенсация на инструмента с пет оси.
Всъщност, за петосни машинни инструменти това е просто инструмент, който използваме за постигане на резултати от обработката и няма разлика между вярно и невярно. Важното е, че нашият процес определя метода на обработка. Относително казано, истинските петосни машинни инструменти са по-рентабилни.
