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雕铣机等CNC数控机床3+2与五轴联动差异

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时间:2017-04-22

最近几年很多人开始接触到五轴加工,一些复杂的多面体工件通过多轴向联动实现精准成型。目前市面上最常见的五轴主要有3+2分度加工和五轴联动加工,这两种五轴平台一般搭载在雕铣机以及其他一些CNC数控机床上,为了让大家更好的了解这两种加工方式,接下来我们就为您做详细说明。


一、 什么是3+2定位加工(俗称假五轴)

在一个三轴铣削程序执行时,使用五轴机床的两个旋转轴将切削刀具固定在一个倾斜的位置,3+2加工技术的名字也由此而来,这也叫做定位五轴机床,因为第四个轴和第五个轴是用来确定在固定位置上刀具的方向,而不是在加工过程中连续不断。

3+2定位加工的原理实质上就是三轴功能在特定角度(即“定位”)上的实现,简单地说,就是当机床转了角度以后,还是以普通三轴的方式进行加工。


二、什么是五轴联动加工

五轴联动加工示意图

根据ISO的规定,在描述数控机床的运动时,采用左手直角坐标系;其中平行于主轴的坐标轴定义为Z轴,绕X、Y、Z轴的旋转坐标分别为A、B、C。通常五轴联动是指X、Y、Z、A、B中任意5个坐标的线性插补运动。


三、3+2定位与五轴联动的区别

3+2定位加工与5轴联动加工适用的行业对象不同,5轴联动加工适合曲面加工,3+2定位加工适合于平面加工。

3+2定位加工的优势:

可以使用更短的,刚性更高的切削刀具。

刀具可以与表面形成一定的角度,主轴头可以伸得更低,离工件更近。

刀具移动距离更短,程序代码更少。

3+2定位加工的局限性:

3+2定位加工通常被认为是设置一个对主轴的常量角度。复杂工件可能要求许多个倾斜视图以覆盖整个工件,但这样会导致刀具路径重叠,从而增加加工时间。


四、五轴联动加工的优势:

五轴加工

加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。

减少夹具的使用数量。

加工中省去许多特殊刀具,从而降低了刀具成本。

在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低成本。


五、五轴联动的局限性:

相比3+2定位,其主轴刚性差。

有些情况不宜采用五轴方案,比如刀具太短,或刀柄太大,使任何倾斜角的工况下都不能避免振动。

相比3轴机床,加工精度误差大。

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