CNC加工,也稱為計算機數字控制,是一種減法制造技術,可以去除固體材料塊,從而創建高精度零件。在此過程中通過切割至少三個軸或方向來使用多個工具。顧名思義,五軸版CNC加工可以同時在五個不同方向或軸上移動刀具和零件。它們是X,Y和Z軸以及A軸和B軸。
五軸加工簡史
五軸加工由3軸加工而發展,這種加工在制造業中廣泛使用了數十年。它僅使用三個軸,即X,Y和Z軸,它們對應于任何3D空間或對象的三個基本尺寸。
Golden E. Herrin在1995年的一篇文章中初次討論了五軸過程的概念。在他的文章中,Herrin將這個過程追溯到1958年他初次遇到的數控。這個開創性的機器是一個電動追蹤由Cincinnati Milacron建造并由美國空軍委托建造的立式磨機。
當時,許多人認為這個概念是不可能實現的。但由于計算機系統和設計軟件的進步,CNC設計師能夠將這一概念變為現實。Autodesk PowerMill等軟件的出版也使得為機器創建代碼變得容易,以便以統一的方式移動。其功能(例如刀具路徑優化)允許輕松編輯刀具路徑而無需長時間重新計算,因此您可以節省時間并充分利用機器。
所有關于軸
CNC加工中的5個軸是零件或工具可以同時移動的路徑。主軸:X,Y和Z是數學家和哲學家Rene Descartes在16世紀初初次提出的基本笛卡爾坐標系的一部分。它用于描述三維空間,并且可以在視覺上表示為沿不同方向行進的三條垂直線。三條線或軸在中心的一個點(稱為原點)相交,該點用作測量沿每個軸的長度的參考點。
然后兩個軸 - A和B - 更難以可視化。這兩個軸圍繞主X軸和Y軸旋轉,可以看作是沿主軸向下移動的物體的方向。另外一個名為C的軸繞Z軸旋轉也存在,但通常不用于CNC加工過程。
不同的配置類型也可用于這些系統,并且由三個旋轉軸中的哪兩個使用來確定。例如,耳軸式機器在A軸和C軸上操作。這允許僅圍繞X軸和Z軸旋轉。相比之下,旋轉式旋轉機器以B軸和C軸操作,允許分別圍繞Y軸和Z軸旋轉。
五軸系統的好處
這些系統被認為優于傳統的3軸系統,并且它們的普及程度每年都在不斷增長。A軸和B軸的加入為無限制造可能性打開了大門。切削刀具現在可以從所有可能的方向接近制造的產品。這樣可以輕松進行底切,而無需重新定位整個系統,除非產品重新定位,否則這項功能在少于五軸的機床上是不可能實現的。
另外,由于減少了所需的重新定位量,因此產品的材料處理較少。這樣可以節省時間并減少人為錯誤和生產成本。現在可以使用附加軸創建復雜零件,使用五軸機床可以更快地完成僅需要三個軸的作業。這是因為切割工具保持與切割表面相切,這又在每次通過時去除了更多的材料。
該方法的另一個好處是改善了表面光潔度。這是因為具有不同的部件取向允許產品更靠近切割工具。這樣可以減少工具的振動并獲得整體光滑的表面光潔度。Autodesk PowerMill等設計軟件可以提供大量的刀具路徑庫,以實現更好的優化和很少的手動拋光,從而幫助完成此過程。
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