加工中心实用操作手册
秦皇岛市千美石材有限公司
二0一五年八月
一、概述
我公司的石材加工中心（以下简称石材雕刻机）可精加工出各种直线、曲线异型边，各种高档台板，洗手台板，厨柜面板，以及各种石材雕刻作品，是精加工的利器。其主要有X、Y、Z轴独立运行，保证了整机的刚性及高精度。
二、雕刻机的组成
1、雕刻机主要由主雕刻机、工件置放台，操作控制系统三个部分组成。
其中主雕刻机由X轴步进控制系统控制其X轴左右方向行进，Z轴由Z 轴步进控制系统控制刀头上下方向步进，表现在工件上主要是雕刻工件的深浅变化，Y轴由Y轴步进控制系统控制，主要表现在工件通过工件置放平台，前后方向的步进。
X、Y、Z三轴的工作指令均来源于，雕刻程序设定雕刻刀径时的程序内容，但其中X轴的进给速度，可通过操作台上的速率调整旋转，来对程序内设定的速度，进行百分比的二次设定，Z轴的下切深度可以通过“手轮偏置”或通过调整Z轴的“外部偏置”功能把程序内设定的数值进行微调，也就是通过输入一个正值使下刀深度变浅，输入一个负值使下刀深度加深，以改变绝对值的方式改变Z轴的行进距离。
Y轴的步进速度由刀径文件生成，无法在操作台上调整。Y轴的步进速率表现在程序内，为刀距大小的变化，表现在加工工件上就是加工精密度的变化，行距越小两刀之间的间隔也就越小，反之越大。
三、雕刻程序的由来
雕刻机作为一台数控机器，所有运行过程都受程序来控制，程序在电
脑上编写后转换为*.NC格式的加工路径文件，然后能过介质传输给雕刻机，在雕刻机中以数条X、Y、Z轴坐标的指令，使雕刻机完成一系列工件的加
工任务。
雕刻程序一般通过专用的编制软来完成编制，常用的软件有《JD paint》、《Art CAM》等，这些软件可以把位图、矢量图、照片、CAD文件、手绘稿等一切平面数据，转化成生动精致的三维浮雕数字模型，并最终生成数控
雕刻机可以识别的路径文件，我们主要使用的软件为《Art CAM》，后面章
节将对此软件的使用进行详细的描述。
四、雕刻机的使用
雕刻机作为数控设备有着精密的机械运行部分，也有着复杂的电气控制部分，在使用时要严格按着操作规程执行，以免造成设备的损坏或工件
的损坏。
1、使用前的检查
每次开机前进行机器的全面检查，主要包括油路、水路、机械三个部分。油路主要由润滑中心油泵、分支油管、储油槽三部分组成，油泵为定
时工作，通过设定的时间间隔，将润滑油通过油管，滴到X、Y、Z轴步进
系统行进丝杠上，以保证行进的灵活性与准确性。检查内容：油箱内油位
是否处于最高油位线与最低油位线之间，检查油箱滤网内是否有异物，如
有应立即清理。如使用过程中发现有油滴通过主机头位置向下滴落，表明
储油槽内油已满，应停机拆开机箱外壳，将油槽内的积油清理干净，每使
用三个月，应将机箱外壳拆开，用煤油对三个轴的行进丝杠进行一次全面
清洗。润滑中心有自动检查油位并报警的功能，如油位低于最低油位线，
润滑中心面板显示：“ER”并伴有蜂鸣声，此时应立即加润滑油，严禁继续使用。
水路的检查，水路主要由两个部分组成，一个是主电机的冷却水，此部分作用为保证主电机的冷却，主电机启动前必须及时开启，并观察出水口是否出水通畅，出水口有水正常流出后方可启动主电机的运行。在工作过程中要每半小时检查一次冷却水的出水情况，并感触水温，出水水温用手触摸正常感觉是略有温度，但不烫手，可反复试几次，以掌握正常水温。如在加工过程中出现断水，或水温突然升高等问题，应立即停机，排除故障前不能再次启动机器。
另一部分为雕刻机刀头冷却水，一般在工件雕刻前开启，如需手轮模拟，操作人员需要观察准确的下刀位置的，可以先不开刀头冷却水，但刀尖触碰工件后，应立即开启此冷却水，如无水雕刻刀头与石材磨擦很快就会将刀头损坏。雕刻前还应调整喷水管的角度，使各出水口正对刀尖为宜，水流以出水有力，但不水花四溅为宜。
机械部分的检查
主机送电启动，控制器系统加载完毕，在操作器上将模式改为“手轮操作”然后使用手轮操作器，分别选取X、Y、Z三个轴向，缓慢的转动手轮，观察每个方向的行进方向是否正确，行进是否流畅线性，有无卡塞、异响，检查无异常后，停止手轮操作，打开电机冷却水，等回水正常后，点动“主轴旋转”此时主电机以1000转/min的速度缓慢转动，检查主电机是否有异音，是否有异常振动。
2、雕刻机的启动
⑴将主电源开关打到“开”位置
⑵控制器送电，此时控制器电脑启动，并完成系统自检。
⑶系统自检后，无论X、Y、Z轴处于什么位置，系统都要要求重新进行三轴的原点回归，此时操作器上“原点回归”灯亮启，点动“自动运行”按钮，三轴自动进行原点回归，校正机械原点的位置。在此过程中严禁操作，任何方向的轴向运动。原点回归结束后，屏幕上报警提示自动消除，系统报警灯由红色闪烁，变为绿色。代表雕刻机已进入正常待运转状态。可进行下一步的操作。
⑷刀具的更换
本设备共提供两种方式的换刀方式，一种是自动换刀，我们将各种常用刀具安装到相应的刀架后，分别放入刀库内指定位置，系统会根据雕刻程序内刀具的设备，自动前往刀库选取相对应的刀具，来进行加工。前提条件是刀具必须按指定编号，指定位置正确的放置，系统内设定的刀具编号与雕刻机所设定的刀具必须一致。控制刀库门开关及卡刀、退刀的压缩空气压力在0.8mpa左右。因这厂的雕刻机此部分功能未开放，暂不能使用自动换刀功能。
我们在使时主要用手动装刀，也就是根据程序内设定的刀具，利用人工的方式装到雕刻机上，此办法操作比较简单，但如出现一个工件里需要使用两把不同的刀具，就需根据不同的雕刻位置，制作两个刀具路径文件，并在第一个程序执行完毕后，停机换刀，重新设定Z轴高度，再进行雕刻。
具体操作如下：打开空压机电源，启动空压机。空压机开始工作，打开通往雕刻机的管道阀门，观察空压机气压变化，当气压达到或接近0.8mpa
时，点动操作器上“退刀”按钮，刀具自动从雕刻机上滑落，特别需要注意的是，换刀过程最好由两人共同来完成，一人按钮一人用手握紧刀具，如不具备条件，需要一人换刀时，应先将雕刻机用手轮，或在操作器上点“连续寸动”铵健，将刀头开到机器靠近操作器侧，操作人员左人握住刀架，右手点动“退刀”按键，刀具自动退下，装刀时过程与其相反，点动“装刀”按钮既可。
在装、退刀过程中易出现的问题：压缩空气无气压或气压不够，此时点动了退刀钮，刀具不会退下，但一旦气压达到要求，刀具会自动滑落，此时会造成刀具损坏，或工件损坏；装刀过程中，刀具的凹槽未能对准机器的凸起部位，造成刀具，虽然卡住，但是未能装刀到位，机器会自动检测刀具安装不正常，并报警提示。
⑸刀具的选用
因雕件的不同，或雕刻的要求不同，在雕刻时选用一把合适的刀具十分重要。如刀具选择不当，就没办法完成一个好的作品。我们常用的刀具有：平底铣刀、锥形球头刀、PCD刀等。其中平底铣刀主要用与雕刻水盆、茶盘或大型雕件空白位置，一般在制作刀径时选择“螺旋切削”的方式，能很快的完成雕件的铣平工作。
如制作浮雕一般选取用锥形球头，此刀即有锥底刀的角度，底部又有小的曲面，对与浮雕的效果非常好，常用型号有：FZ10.3、FZ10.4、FZ10.6、FZ10.8，可根据雕件的大小，或图案的精细度来选择合适的型号。此种刀具还有刀径8、6等尺寸的，但刀径细的易在雕刻过程中出现断刀或磨损过快等问题，不建议选用。
此种刀价格不高，耐磨性也不错，但不足的地方是，因刀头过大，如雕刻既浅又细的图案或纹路时就力不从心了，此时我们需选用PCD聚晶石刀，此刀刀径一般6mm左右，刀长40mm 左右，主要型号有：E90-0.4、E90-0.7、E90-1.0 E90-2.0 E70-0.2、E70-0.4、E70-0.7、E120-1.0等。PCD刀为聚晶石复合材料焊接而成，一般用于雕刻小字，细线条及比较细的花纹图案，一般参数设定：3cm以内的小字深度1mm左右，加工速度
2000prm/min，加工时速率旋钮调到60%，Z轴下切速率200mm/min，如深度超过2mm一般需分层雕刻，PCD刀要求转速20000-30000 prm/min最好，但我们的机器最高限速为12000转，通过试验我们把转速定到9000 prm/min 左右，下切150mm/min，进给率600mm/min时也能达到很好的雕刻效果。
⑹刀具更换技巧
在雕刻过程中如出现刀具轻微磨损，一般我们会马上使用“手轮偏置”功能让Z轴下切深度加大，但如果出现断刀问题，就不能再使用微调功能了，为了减少因换刀而造成的工件雕刻不平，或重新雕刻带来的长时间的时间损耗，我们一般在每次雕刻前上刀时，将刀具在刀架上的装配尺寸尽最大可能的保持同一个高度，将刀安装到刀架后，用卡尺测量刀尖具刀架平面的垂直距离，并进行记录，如雕刻过程中一旦出现断刀，重新换上的新刀依然使用这个高度，再通过手轮偏置功能就能轻松继续雕刻。
3、程序的调入
机器一切准备就绪，进入实际雕刻过程前最重要一部就是加载加工程序。程序调用步骤如下：
⑴将在《Art CAM》或其它浮雕生成软件内制作完成的模型，保存为*.nc
格式的文件，并存在U盘或闪存卡内。
⑵将U盘或闪存卡插入雕刻机相对应的接口内，按控制器“ESC”钮使控制器屏幕回到主菜单页面。
⑶按F2程序编辑------F8档案管理------F4文件输入-------F5更改磁盘机-----用方向键将光标移动到磁盘2（用U盘输入时）--------按enter健进入磁盘---------移动光标选择需要加工的文件---------F2勾选需要的文件------F1拷贝文件待进度条结束后，即完成了文件的输入过程。此时文件已保存到控制器文件夹内。
4、图形的仿真
此雕刻机系统有图形仿真功能，可以在控制器上，对所作程序进行模拟仿真,此时机器实际处于停止状态，系统会根据程序命令进行仿真运算，并在屏幕的左侧显示模拟后加工件的仿真图像，供操作者进行观察，看所
作程序是否与想完成的工件一致，在仿真过程中，系统还会将程序内超过机器加工范围的命令，或程序内存在的问题以报警的方式，在屏幕上进行显示。具体操作如下：按：“ESC”使控制器屏幕回到主菜单页面----------按F2程序编辑-----------按F8文件管理-------用反向键上下移动到所要仿真的程序上-----------按“enter”进行确认-----------按F7图形仿真。此时系统开始进行图形的仿真计算，此功能根据程序大小不同，所需要的运行时间不同，如文件较大一般需要一段时间。但此功能可以在其它加工程序执行过程中，进行，也就是说机器在加工A工件时，我们同时可以选择B工件进行仿真计算，相互不发生冲突。
5、工件的固定
工件的正确放置和固定是加工出合格产品的前提条件，我们所使用的设备工件固定采用的是四个固定压板的方式。首先将工件根据程序内设定的加工方向，横平竖直的放致到置物平台上，如加工工件为矩形可将长和宽各一个边与置物平台上的铁块两边缘对齐，保证工件与置物台的水平，工件位置摆放正确后，用四块至少各带有一个直边的石板，将工件四个方向顶死，并用压板固定。一般不允许将压板直接压到工件上，以免造成工件和刀具的损坏。
6、加工原点的确定
根据雕刻机的原理，机器原点位置为机床的X,Y,Z轴的0点位置，也被称为绝对坐标的0点，我们所用的0点位置是指，我们加工件的0点位置，也就是说这个位置是相当与绝对坐标的0点位置，也就是相当坐标的0点位置。
在利用计算机制作雕刻件模型时，可以选择工件的四个角，及中心点作为中心点，也就是工件的0点位置。为了准确的定刀，雕刻时不出现问题，我们统一中心点为零点的方式。以下所讲的都是以中心点为零点的加工方式。
（1）将工件在置物台上固定好，工件的放置方向应与计算机模拟时的方向一致。同时要注意压板螺栓的位置，不要和刀路发生冲突。
（2）具体操作方式如图示
（3）按“ESC”使控制器屏幕回到主菜单页面--------按“F1机台设定”--------按F5设定坐标点-----------F5分中功能分中功能，将分中功能切换为手动分中, 可于分中画面输入0 (手动分中), 按enter, 系统会切换为手动分中画面。
在控制器上按“手轮模式”，在手轮操作器上选择X轴，并根据距离
远近选择1-10-100三个倍率，移动X轴碰触图中的Px1点, 按“F1 PX1设定”, 此时会将X机械坐标记在画面PX1栏中, 并与Px2计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Px2点, 按“F2 PX2设定”，此时会将X机械座标记在画面Px2栏中, 并与Px1计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py1点, 按“F3 Py1设定”, 此时会将Y机械座标记在画面Py1栏中, 并与Py2计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py2点, 按“F4Py2设定”, 此时会将Y机械座标记在画面Py2栏中, 并与Py1计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段。按“Esc”键离开“分中功能”回到“工件坐标设定画面”在工件坐标设定画面移动光标到要设定的工件坐标系统位置, 按下“F3辅助点自动设定”,此时系统便会依照光标所停的轴向, 将该轴的辅助点坐标值设定进光标所在的字段。
此时我们完成了工件中心点的确定，这个中心点和我们作程序时所确定的中心点为同一个点。也是工件加工的起点位置，开始加工件机器会以此点为中心点。
将手轮打到Z轴位置，并缓慢转动手轮，让手轮的尖部以最慢的速度接触工件的表面，注意一定要刚刚接触到即停，如一个人不能准确确定，可以安排一个人进行辅助，一人观察一个操作，当此点确定后在“设定工件坐标系”页面，用上下方向健使光标选择Z轴坐标设定，按“F1机械坐标自动设定”此时完成刀具的Z轴起始高度的设定，此数值十分重要，如果设定时距离过高，会造成雕刻时实际雕刻深度小于设定深度，如果下刀
过快会损坏刀头或工件。
7、开始加工
一切准备就绪后，我们将进行正式加工环节，具体操作顺序如下：
（1）按“ESC”健使操作界面回到主菜单模式--------按“F4执行加工”-------按“F1选择加工文件”此时页面进入系统的存储空间，用上下健移动光标到需加工的文件名上面，确认无误后按“enter”此时界面自动返回到执行加工页面，在屏幕最顶端将显示我们所选择的文件名称。屏幕的左侧开始刷新所要加工的工件模拟图形（如图形较大，刷新时间会很长，但不影响正常加工）屏幕的左侧显示程序的命令语句，及当前所处的命令位置。
（2）完成以上内容后，开启电机冷却水阀门，开启刀头冷却水阀门，电机冷却水溢流管开始正常流水，在操作器上选择“自动加工”，“手轮模拟”两个按健，然后按“主轴启动”此时主轴开始转动，按“自动加工启动健”机器进入自动执行状态，但回我们选择了“手轮模拟”功能，机器的X、Y、Z并无动作，此功能是为了保证机器安全和保证加工的正确性，而设定的一个功能，此时我们匀速转动手轮，刀径开始沿着程序设定的路径开始加工，如我们发现加工动作和我们所需要实现的不一致时，可以反向转动手轮，机器将回到起点位置。手轮模拟无异常后，按“手轮模拟”健，结束手轮模拟，机器将开始自动加工，自至加工全部完成，回到起点位置后，机器将自动停止运行，自轴自动停止。
（3）手轮模拟功能，能最大限度的保证机器安全和雕刻的安全，我们每次启动机器在进入自动执行前，必须要进行手轮模拟。
8、加工过程中的问题处理及参数修订
（1）主轴转速及进给率的修改
主轴转速和进给率是我们在程序内，选择加工用刀时，在刀具的参数制订时，输入的数值，每种刀型对应适合自己的具体参数。但两个参数我们设定的只是一个基础数据，可以在加工过程中，根据具体石材的硬度，进行调整，例如：我们使用4mmFZ刀进行浮雕的加工，主轴转速设定为8000转/MIN，进给率设定为1000mm/min,但实际加工时石材较软，我们可以适当提高雕刻速度，可以旋转操作器上的“主轴转速”和“进给率”两个旋钮进行百分比的调整。主轴转速调整幅度为50%--120%，进给率调整范围是0%----150%
（2）断点回归
工件加工过程中，可能会遇到刀具断裂或突然断电的异常状况，需要暂停加工。此时如果程序较大，已经加工了较长时间，使用者期望异常解决后，从异常发生时的程序段开始加工以节省时间。
新代系统提供“断点回归”功能供使用者使用，以满足操作需求。使用方法如下：
第一步：寻找短点行号。控制器画面切换回主画面后，“F4执行加工”-------“F4 加工参数设定”，弹出画面即可看到短点行号，如下图红色方框。
始单节序号”，输入断点序号后确认，即开始执行断点扫描动作，如下图：
第三步：等待断点扫描完成后。开启“手轮模拟”功能。（断点扫描完成后，“起始单节序号”会变为输入至断点行号，程序执行光标会移动至
断点程序。）画面如下：
第四步：按启动加工键开始加工，此时人机画面会显示加工中，但轴向不会移动。摇动手轮轴向会按程序路径移动，确认加工路径正确后，关闭“手轮模拟”功能，机台将恢复正常的加工状态。
（3）手轮偏置
手轮偏置功能为在加工中修改坐标系的功能，在某一个单节中靠手轮插入一个偏移量，该单节之后的所有程序都会维持此偏移量继续执行至加工结束。使用时期常在对刀有误或者刀具磨耗的产生导致切削时刀具切太深或者是切不到的情况。
手轮偏移功能启用条件
手轮偏置功能在自动执行与MDI模式下才可以启用，可执行条件为在
加工状态中可以执行，在暂停状态中也可以执行，单节停止状态可以执行，
在机械锁定（Maching Llock）期间也可执行。手轮偏置功能仅接受手轮命令，JOG、INJOG命令均无效。
启用手轮偏置功能注意事项
手轮偏移功能开启之后，手轮偏置坐标中的位置在开关机中会保留，G54/G55坐标变动时不会清除，更换加工程序时不会清除，回原点也不会清除，G28/G29/G30等参考点回归动作时也不清除，超过行程极限不会自动清除，所以要关闭手轮偏置功能，必须通过人机界面执行坐标教导时清除手轮偏置坐标系。
手轮偏置功能在攻牙期间和手轮模式下，均不能执行，手轮偏置功能执行由手轮的倍率决定进给速率。
设定人机界面如下：
执行手轮偏置功能时会修改手轮偏置坐标系值，仅在就绪状态下才可手动输入。当执行“F1机械坐标自动设定”时，将手轮偏置坐标系值清除。系统“F4执行加工”页面内“F6手轮偏置”功能如图：
加工时，若发现接模有痕迹，判断原因为对刀不准，需要修正坐标偏移量，使用手轮偏置方法如下：第一步：“F4执行加工”-------“F6手轮偏置”启用手轮偏置功能，跳出一个视窗显示于目前手轮偏置坐标系资讯，
如图：
第二步：选择位置不准轴向，摇动手轮。此时，轴向移动的命令量为
程序命令量加上手轮命令量。（可以手轮倍率选择命令倍率）
第三步：加工路径为正确路径后，按下ESC则关闭此视窗。
注意：手轮偏置坐标中的值在开关机都会保留（其作用相当于外偏），如果更换工件，会重新对刀，请将手轮偏置量清零。
手轮偏置过程中，如需Z轴向负向调整，需要十分小心，最大调整幅度为0.1mm/每次。过快了会严重损坏刀具或加工工件。
9、机器的暂停与停止
机器的暂停，在加工过程中难免中间休息，或需要停止下来观察加工件加工效果如何，此时我们需要停止机器的操作，并将刀头移动到不阻碍观察加工件的地方，暂停步骤如下：在操作器上按“停止自动加工”按健，此时机器停止加工，但此时机器主轴仍然处于旋转状态，刀头的位置也不会发生改变，如需移动机器，在操作器上选择“手轮模式”然后在手轮上选择Z轴方向，缓慢转动手轮正方面，刀具将抬离工件表面，继续选择手轮上的X、Y两个方向，将机器移到需要的地方，此时主轴仍处于转动状态，如需停止主轴转动，在操作器上按“主轴停止”主轴将停止运行。
暂停结束后，我们重新继续加工，在操作器上按“自动执行”模式，并选择“手轮模拟”功能，按“自功执行加工”健，并转动手轮刀具将重回暂停点继续进行加工，一切正常无误后，关闭“手轮模拟”功能系统将继续自动进行加工。
机器的停止，加工结束后刀具自动回归工件的加工原点位置，并自动停止运行，我们只需水、电关闭，将工件取下即可。
如在加工过程出现意外情况，需要紧急停机的，可按“急停”蘑菇形
红色按钮，机器将马上停止运行，待故障排除后，顺时针旋转“急停”按钮，将急停复位，然后在重新恢复加工即可。
五、操作器按健功能介绍
1、各按健功能介绍
（1）开/关机按键
蓝色按键：打开控制器电源，准备开始操作机械；红色按键：机器使用完后，关掉控制器电源。
（2）紧急停止
在人员安全或机台操作发生安全顾虑时，压下此钮，机台所有机电控制会跳脱，此时，除了控制器尚有电源之外，伺服、主轴、加工液所有的重电皆跳脱以确保人员或机械的安全性。
（3）加工/暂停键
蓝色按键：启动自动执行加工键；
红色按键：自动执行加工暂停键。
（3）原点模式
说明：当CNC 打开电源，必须在原点模式寻原点，以建立正确的坐标系。Z轴寻完原点X/Y轴会自动寻原点。Z轴未寻原点,X/Y轴不能寻原点且不能手动移动。备注：刀退出后禁止X/Z轴寻原点
（4）MPG 模式
说明：用户在此模式下，旋转手轮来进行X、Y、Z三轴的移动.
（5）自动加工模式
说明：可使用此功能自动执行NC程序
（6）手动连动模式
说明：此模式下，按“JOG”键来做机台移动.
（7）手动寸动模式
说明：此模式下，按“JOG”键来做机台移动.
移动的单位距离--- *1 : 1um ,*10 : 10um ,*100 : 100um
（8）MDI 加工模式
说明：可用此功能执行单节程序，而不用去执行NC程序.
操作方式：模式按键切换至“MDI加工模式”在原点复归后，MDI 加工模式始有效.在主画面下选择F4“执行加工画面”. 按下F3“MDI 输入”，屏幕中将显示一个对话框.在对话框键入数据后，按“ENTER”键输入数据.按“起动”键，执行MDI单节程序.
（9）MPG 仿真功能
说明：可使用此功能检查NC程序，操作方式：模式按键切换至“自动模式”.按“MPG 仿真功能”按键，此按键灯“亮”.按“起动” 键，执行
五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别 立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 立式五轴加工中心 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转（图）。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。 主轴回转的立式五轴加工中心 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。
进口五轴联动立式加工中心生产企业大全 五轴联动立式加工中心是立式加工中心大类里比较高端的机型；立式加工中心正在向五轴联动、六轴联动方向发展，目前德国、瑞士、意大利、西班牙、台湾、日本的立式加工中心机都已发展成为五轴联动立式加工中心或六轴联动立式加工中心，其特点是转速高、精度高，可加工复杂工件。 下面介绍一些进口五轴立式加工中心的生产企业： 一、瑞士进口的五轴联动立式加工中心 1、瑞士FEHLMANN费尔曼五轴联动立式加工中心 2、瑞士威力铭?马黛尔WILLEMIN MACODEL 五轴联动立式加工中心 3、瑞士REIDEN雷登五轴联动立式加工中心
4、瑞士阿奇夏米尔五轴联动立式加工中心 二、德国进口的五轴联动立式加工中心 1、德国斯宾纳SPINNER五轴联动立式加工中心 2、德国巨浪Chiron五轴联动立式加工中心 3、德国wemas威马斯五轴联动立式加工中心 4、德国ALZMETALL奥美特五轴联动立式加工中心 5、德国Fooke福科五轴联动立式加工中心 6、德国STAMA斯塔玛五轴联动立式加工中心 7、德国matec马泰克立式五轴加工中心 8、德国handtmann海德曼五轴联动立式加工中心 9、德国ACROLOC阿卡罗科五轴立式加工中心
10、德国KEPPLER凯普乐六轴联动立式加工中心 11、德国EDEL易代尔五轴/六轴联动立式加工中心 12、德国HEDELIUS赫德鲁斯五轴立式加工中心 13、德国PRIMACON普里马康高速立式五轴加工中心 三、意大利进口的五轴联动立式加工中心 1、意大利FIDIA菲迪亚立式五轴联动加工中心 2、意大利parpas帕尔帕斯立式五轴联动加工中心 3、意大利MECOF美卡福五轴联动立式加工中心 4、意大利皮特卡纳基立式车铣复合五轴加工中心 四、西班牙进口的五轴联动立式加工中心 1、西班牙MTE梅特五轴联动立式加工中心
五轴加工中心优点 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、五轴加工中心的概念 五轴加工中心也叫五轴联动加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成复杂的加工。能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。五轴加工中心和五面体加工中心是有很大区别的。很多人不知道这一点，误把五面体加工中心当做五轴加工中心。五轴加工中心有x,y,z,a,c五个轴，xyz和ac轴形成五轴联动加工，擅长空间曲面加工，异型加工，镂空加工，打孔，斜孔，斜切等。而“五面体加工中心”则是类似于三轴加工中心，只是它可以同时做五个面，但是它无法做异型加工，打斜孔，切割斜面等。
二、五轴加工中心的应用前景 五轴加工中心不仅应用于民用行业，例如木模制造，卫浴修边，汽车内饰件加工，泡沫模具加工，欧式风格家居，实木椅子等，还广泛应用于航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业。五轴加工中心是一种高科技的手段，它让不可能变成了可能，一切的空间曲面，异型加工都可以完成实现。它不但能够完成复杂工件完成机械化加工的任务，而且还能够快速提高加工效率，缩短加工流程。 三、五轴加工中心的优点 五轴加工中心优势一是可以加工一般的三轴数控机床所不能加工或着它不能一次性就能完成加工的自由曲面。如，飞机发动机和汽轮机的叶片，舰艇的螺旋推进器，其他的有特殊曲面的复杂模具等。由于五轴加工中心的刀具和角度在加工过程中可以随时调整，就可以避免其他刀具的妨碍而且能一次性完成全部加工。 五轴加工中心在效果高的前提下，也可以实现自由曲面的加工精度、和质量。如，三轴机床加工复杂的曲面时，要用球头铣刀，它的切削效率低，而且刀具的角度不能自由调整，所以很难保证加工表面质量的光滑度。但是用五轴加工中心机床加工，因为刀具的角度是可以自由调整的，就可以避免以上情况的发生，从而能获得更高的切削效率和优质的加工表面质量。 五轴加工中心有3种结构形式和3种运动配置方式，这2者一结合，就得到了9
五轴加工中心培训课程 五轴加工中心培训课程 多轴（四、五轴）加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提 高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求? 二、培训目标 通过学习数控多轴（四、五轴）加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴（四、五轴）机床加工复杂零件的能力。 三、培训时间：2个月 四、课程内容： （一）软件部分 1、UG NX多轴编程 2、MasterCAM多轴编程 （二）机床部分 1、四、五轴加工介绍，机床结构与运动关系，各种机床的加工特点，运用场合及优势； 2、定轴加工（3+2）在模具及零件加工中的应用； 3、NX软件刀具轴的控制方法； 4、四、五轴实例分析及案例讲解； 5、机床仿真； 6、（可变轴铣、外形轮廓铣）；
（1）多种刀轴设置⑵插补刀轴设置⑶ 垂直于部件 17、四、五轴联动工件铣削； 18、四、五轴机床的仿真加工； 19、独立完成加工与编程。 课程特点： （1）同时学习到四轴与五轴加工中心的编程与加工技术，课程更超值，学习效率更高； ⑵采用流行的数控编程软件，Mastercam、UG PM等,方便已有软件基础的学员进行学习； 多轴（五轴）加工培训大纲 一、培训课程性质 多轴（五轴）加工是数控加工技巧中很重要的一个部分，该项技巧在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制作领域得到广泛利用。随着对产品的要求千锤百炼：产品的结构形势日趋复杂，生产效率不断前进，数控机床的更新换代，控制数控多轴加工技巧已经突显出它的重要作用。然由于受到机床硬件前提和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工、理论性比较强，很少涉及数控多轴加工的内容，实战内容比较少，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才接触到多轴设备和实战经验。从而影响了他们的工作效率和企业的生产定单。为了满足企业加工需求，在数控教学、培训中开设数控多轴（五轴）加工技巧课程已是迫在眉睫。 多轴（五轴）加工技巧培训课程是三轴数控加工技巧课程的补充和前进，契 合国家职业标准对于高级工和技师的请求。该课程是奥林匹克数控多轴（五轴）加工技巧培训的必修课程，通过考核后，由浙江省机械装备制造技术创新服务平台培训中心颁发数控多轴（五轴）加工技巧培训证书；该培训为全国数控技巧大赛供给技巧支撑和保障。 二、培训目标 通过学习数控多轴（五轴）加工技巧，使学员能够懂得多轴加工的工艺知识，熟练操作四轴、五轴机床。在专业技巧上达到完成零件加工工艺制定、编 制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能应用多轴机床加工复杂
五轴精密加工中心的详细讲解 五轴加工中心分为两类:一类是立式的，另一类是卧式的。 深圳凯福精密制造的黄教授首先谈一下立式五轴加工中心是怎么实现精密铝合金零件加工的 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A 轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。 卧式五轴加工中心，它是怎么实现精密铝合金零件加工的呢？ 此类加工中心的回转轴也有两种方式，一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴，再加上工作台的一个回转轴，实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活，如需要主轴立、卧转换，工作台只需分度定位，即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度，对工件实现五面体加工，制造成本降低，又非常实用。也可对工作台设置数控轴，最小分度值0.001度，但不作联动，成为立、卧转换的四轴加工中心，适应不同加工要求，价格非常具有竞争力。 另一种为传统的工作台回转轴，设置在床身上的工作台A轴一般工作范围+20度至-100度。工作台的中间也设有一个回转台B轴，B轴可双向360度回转。这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好，常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈，分度精度达到几秒，当然这种回转轴结构比较复杂，价格也昂贵。 目前卧式加工中心工作台可以做到大于1.25m2，对第一种五轴设置方式没有什么影响。但是第二种五轴设置方式比较困难，因为1.25m2的工作台做A轴的回转，还要与工作台中间的B轴回转台联动确实勉为其难。卧式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上，由于
训练题目：复合零件的加工一、图样与技术要求
零件立体图 零件图训练要点： 1.能够编制平面铣削程序 2.能够编制含直线插补、圆弧插补二维轮廓的加工程序 3.能够宏程序编制椭圆程序 二、工艺规程设计 1． 刀具及切削参数选择 选择合理的刀具加工参数，对于金属切削加工能取到事半功倍的效果。根据加工对象的材质，刀具的材质和规格，从金属切削参数书籍中查找刀具线速度、单刃切削量，确定选用刀具的转速、进给速度，参考切削参数如表1－1： 表1－1 2．工艺规程安排如下：（工艺路线） 从图纸分析，零件加工第一次装夹，夹持75mm 的外形加工72 0 -0.04x72 0 -0.04mm 方，深10+0.04 0 mm 椭圆与圆相接的外轮廓，深8+0.04 0mm 的两个小突台，深9+0.04 0mm ?20+0.04 0mm 的圆槽，深5+0.04 0mm 的三个扇形内轮廓和?12+0.04 0 mm 的通孔。 零件加工第二次装夹，夹持72mm 的外形加工薄壁轮廓外侧深5+0.04 0 mm ，薄壁轮廓内侧8+0.04 0mm ，?60 0 -0.04mm 的外圆深9+0.04 0mm ，深12+0.04 0mm60 0 -0.04x60 0 -0.04mm 方和薄壁轮廓内侧深10+0.04 0mm 的槽，及2-?12深10+0.04 0 mm 的两个圆槽。 表1－2 零件加工工艺卡 刀具 切削速度v （mm/min ） 每刃进给量f （mm/刃） 主轴转 速S （r/min ） 进给速 度F （mm/min ） 备注 ? 12mm 立铣 刀 60 0.05 1600 200 粗加工 ?8mm 立铣刀 30 0.05 1200 240 粗加工 60 0.05 2400 300 精加工
五轴加工中心简介 立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴（以及五轴以上）控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C 轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。
万方数据
２０１０年第１ｌ期?工艺与装备? 床的ｘ、ｙ、ｚ三个坐标的丝杠制成中心通孔，通人冷 却水，并对冷却水实施温度控制，使其在额定的温升 范围内变化。中空丝杠冷却技术可以降低丝杠在切 削受力变形及快速移动过程中的热变形，保证机床 处于高精度运转状态。同时配合使用高精度闭环控 制光栅尺，进一步提高了定位精度。 ２．３双边重心驱动技术 该系列立式车铣复合加工中心的ｙ轴为双驱动 结构，ｚ轴为单驱动结构。相对于ｙ轴而言ｚ轴滑 板质量较小且驱动力作用在中心位置，因此运动较 平稳；而在运动过程中ｌ，轴需承载ｚ轴的重量，故其 重心随Ｚ轴的运动而不断地变化；若Ｙ轴为单驱动 结构，在驱动力的作用下将会产生俯仰力矩和偏转 １．１，轴直线导轨２．立柱３．Ａ轴刀架滑板装置４．Ａ轴车铣７Ｊ塔力矩，在这两个力矩作用下，滑板在运动过程中将会５－中空滚珠丝杠副６?机内螺旋排屑装置７．【ⅡＪ转工作台８?ｘ轴转出现不可预知的变形和振动。为了减小这种不确定台底座９?底座 的振动对加Ｔ的影响，基于重心驱动理论，采取了双 图１立式车铣复合，Ｊｎ３－中心的总体结构图 边驱动结构（图４）。双边驱动的特点是在立柱的两 ２关键技术侧对称施加驱动力，以便尽可能地减少驱动力臂产２．１轻量化设计生的影响。应用双边重心驱动技术，提高了机床运为达到立式车铣复合加工中心高速移动部件的速动鬯速度黧塑速度：篓短了加！时间，擎善了毒募加度和加速度，并兼顾系统的高刚度和轻质量要求，对体 工质量和轮廓加工精度，延长了刀具的使用寿命心１。积大、驱动要求高的运动部件一立柱单元，以结构强度、 刚度、固有频率等为约束，进行有限元分析及拓扑优化 设计（见图２，图３），使结构在满足高刚度要求的前提 下尽可能减轻移动的重量，以便减轻电机、液压系统、 丝杠、滑台等驱动部件的功率、强度要求。优化设计后 的立柱变形量减少２０％，重量减少２２０Ｋｇ。 图２立柱有限元分析结果 图３立柱拓扑优化前后的内部结构图 ２．２滚珠丝杠中空冷却技术 在直线驱动轴上采用循环冷却技术的中空滚珠丝杠，使丝杠温升得到有效控制。基本原理是将机 图４Ｙ轴双边重心驱动结构 ２．４双功能车铣转台 工作台采用力矩电机直接驱动的双功能车铣转台，这种转台可以连续回转、实现立式车削功能，也可实现分度定位、铣削插补等功能。力矩电机直接驱动负载，省去了减速传动齿轮，把机床进给传动链的长度缩短为零，使其具有扭矩大、旋转平稳、转速高、效率高、结构简单、可靠性高等特点。由于直驱力矩电动机本身就是高发热元件，如果散热不好，极易形成热量累积，导致自身和关联部件的温升，引起机床的热变形。因此必须设计出高效的冷却系统将热量及时导出，否则将直接影响机床的加工精度、电机推力，甚至会烧毁电机。车铣转台的另一热源产生于轴承和电机转子的高速旋转。根据发热源和部件的热敏感性，在定子和转台本体之间设置了水冷循环系统，并在轴承附近安装了温度传感器，即可保持电机长时间工作温度变化小，从而保证转台的大 力矩和高精度。万方数据
数控铣床，在江浙一带有人叫“加工中心”，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件.又叫做CNC 或数控机床。 相关链接： 数控机床的控制单元 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。 与普通机床相比，数控机床有如下特点： ●加工精度高，具有稳定的加工质量； ●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； ●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； ●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； ●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； ●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。 数控机床一般由下列几个部分组成： ●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。 ●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 ●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。 ●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。 加工中心 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。 加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心 电脑锣的英文名：CNC machining center CNC加工（CNC Machining）
五轴加工中心在模具加工中的应用 摘要五轴加工是数控加工当中非常重要的一部分，这一技术已经在船舶、航空航天、汽车、轻工、医疗等高精密仪器制作的领域广泛应用。传统模具加工当中，普遍采用三轴加工中心和立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着我国的模具制造加工技术不断的发展，传统的立式加工中心和三轴加工中心的一些弱点也逐渐显现出来。目前，在模具加工当中普遍使用的是球头铣刀，模具加工当中使用球头铣刀虽然好处很明显，但如应用立式加工中心，其底面线速则为零，光洁度也较差，通过五轴加工中心对模具进行加工，以上的不足之处则可以完全克服。笔者在本文当中分析了五轴加工中心在模具加工当中的优势，并对其在模具加工中的应用当进行了探讨。 关键词五轴加工中心；模具加工；应用；探讨 1 分析五轴加工的优势 在五轴加工中，采用平底端铣刀，对复杂的模具加工表面保持垂直的一种状态，能够大幅减少加工的时间。五轴加工中心的原理，还适用带有角度表面的侧面铣削加工，可以消除由球端立铣刀加工导致的肋骨状纹路，使得模具的表面质量更加理想，也削减了因清理模具表面需要增加人工铣削以及手工作业的工作量。 通过五轴加工技术，使工件在复杂角度再次定位需要进行多次的调试装卡的问题得以解决，不仅仅使时间缩短了，其中所产生的误差也大大降低，在安装工件时需要的工装夹具的大额费用也得到了节约，而机床也做到了对复杂零件的加工，例如复杂表面所需的钻孔、锥度加工、型腔隐窝等，都是传统方法做不到的。 在五轴加工当中使用的刀具较短，同时还可一次性的将整个零件的加工完成，无需再次装卡或是采用同类的三轴加工当中需要的较长的刀具，能够在较短的时间内完成模具的制作，而且零件表面的质量也较好。 2 分析五轴加工中心在汽车模具加工中的应用 目前设计汽车零件主要使用的是CAD系统，并通过逆向工程以及各种试验完成零件的设计，加工模具的复杂表面使用的是CAM软件，但是，怎样才能够确保设计与加工时的精度则要靠数控加工了，笔者在下文分析了五轴加工中心在模具加工中的应用同汽车模具质量的之间的关系。 2.1 对深腔模具的加工 汽车模具制造的过程当中，加工深腔模具时如应用三轴加工中心，要想实现必须加长刀柄和刀具，但是利用五轴加工中心加工比较深与比较陡的型腔时，要想给模具加工创造较好的工艺条件可以通过工件或主轴头的附加回转和摆动，能
五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍 几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。 五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。 符合数控机床发展的新方向 近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。 发展和推广的难点及阻力何在 显然，人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门，并且仍然存在尚未解决的难题。五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及？五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。目前，五轴数控技术在全球范围内普遍存在以下问题。 五轴数控编程抽象、操作困难 这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。
数控五轴加工中心的优势是什么 数控五轴加工中心科技含量高、精密度高，适用范围广泛。不仅应用于民用行业，还广泛应用于航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业。下面简要介绍它的优势。 五轴加工中心特别适合用来加工几何形状复杂的模具，它具有的优势如下： 1、在加工较深、较陡的型腔时，可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件，并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞，减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险，从而有利于提高模具的表面质量、加工效率和刀具的耐用度。 2、五轴联动加工中心的技术解除了工件在复杂角度再次定位所需的多次调试装卡。这不但节约了时间，而且还大大降低了误差，并且节约了安装工件就位所需的工装夹具等所需的昂贵费用。 3、使机床能够加工复杂的零件，这是采用其他方法不可能办到的，包括复杂表面上通常所需要的钻孔、型腔隐窝和锥度加工。 4、通过采用较短的刀具，可一次性完成整个零件的加工，不需再次装卡或采用同类3轴加工中所需的较长刀具，而且可以在较短的时间内交工，零件的表面质量也比较理想。 五轴数控机床具有科技含量高、精密度高、效率高等特点，在航天、军事、科研、高精医疗设备等行业有着举足轻重的作用。 五轴联动加工的分类设计 五轴联动加工有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动加工的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，五轴联动加工其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。 五轴联动加工这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，五轴联动加工主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，五轴联动加工能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。
五轴联动数控机床 百科名片 五轴联运数控机床 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 目录 简介 五轴机床的种类 五轴联动加工中心 国外五轴联动数控机历史及现状 五轴联动数控机床系统 编辑本段 简介 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，它反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度。特别是冷战时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪末，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公
司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。 编辑本段 五轴机床的种类 有摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B轴、NC工作台+ 通用卧式五轴联动数控机床 [1] A轴°、二轴NC 主轴等。 编辑本段 五轴联动加工中心 五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C 轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵
五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别 太空模具网 2010-9-3 16:16:00 阅读：825次 【字体：大中小】 立式加工中心（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 立式五轴加工中心 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C 轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴
五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 摘要：介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性，从国内、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状，最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。 关键词：五轴联动数控机床技术现状发展趋势 Abstract：The advantages and impo~ance of five—axis CNC machine tools in industrial machining are presented． The status quo of development of five—axis CNC machine tools at home and abroad is described and their developing prospect given． Key Words：Five——axis CNC M achine Tools Technology Status Developing Trends[17] 一、简介 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 二、国内外研究现状 陈则仕，张秋菊2005年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究，探讨在VC ＋＋6．0集成编程环境下，调用OpenGL实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动机器人首先建立几何模型，对其正逆运动学问题进行分析求解，然后建立友好人机交互界面，对 机器人示教再现过程进行模拟，最终实现让机器人走空间直线路径的轨迹规划仿真[1]。该方 法为五轴联动机器人研究开辟新的道路，为五轴联动机器人的实用化做好理论实践经验。 赵世田，孙殿柱，孙肖霞2006年提出基于UG／POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发，通过结舍UG／Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法，开发了 该机床的专用后置处理器，并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实用性[2]。 德国兹默曼公司2007年开发出FZ25龙门铣床，标志着Zimmermann（兹默曼）公司再次扩展了其高度专业化的五轴联动HSC龙门铣床的应用范围。FZ 25非常适合大工件的干式切削，尤其是轻型的复合材料的加工，例如碳纤维和玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、亚 安酯、聚苯乙稀等[3]。 杜玉湘，陆启建，刘明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用，介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势；阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD／CAM系统)及其优缺点；详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数；列举了四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工 件的情况[4]。 燕红波，杨庆东，刘芳在2007年提出五轴联动的数控加工技术的研究及应用，五轴联动加工以其高柔性,高复合性,优良的切削位置姿态赢得越来越多用户的青睐,但编程的抽象和操作的复杂已经成为提高数控加工技术的一大瓶颈问题.本文介绍了多轴联动数控加工中心的结构模型,提出了基于典型的CAD/CAM软件UG的多轴后处理方法和加工实例,并对某一新型的五轴联动机床阐述了其各轴的坐标变换关系,开发了后处理系统,为多轴联动加工方案
五轴加工中心培训课 程
五轴加工中心培训课程 五轴加工中心培训课程 多轴(四、五轴)加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求. 二、培训目标 通过学习数控多轴(四、五轴)加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴(四、五轴)机床加工复杂零件的能力。 三、培训时间：2个月 四、课程内容： (一)软件部分 1、UG NX多轴编程 2、MasterCAM多轴编程 (二)机床部分 1、四、五轴加工介绍,机床结构与运动关系,各种机床的加工特点，运用场合及优势； 2、定轴加工(3+2)在模具及零件加工中的应用； 3、NX软件刀具轴的控制方法； 4、四、五轴实例分析及案例讲解； 5、机床仿真；
6、(可变轴铣、外形轮廓铣)； (1)多种刀轴设置(2)插补刀轴设置(3)垂直于部件 17、四、五轴联动工件铣削； 18、四、五轴机床的仿真加工； 19、独立完成加工与编程。 课程特点： (1)同时学习到四轴与五轴加工中心的编程与加工技术，课程更超值，学习效率更高； (2)采用流行的数控编程软件，Mastercam、UG、PM等,方便已有软件基础的学员进行学习； 多轴(五轴)加工培训大纲 一、培训课程性质 多轴(五轴)加工是数控加工技巧中很重要的一个部分，该项技巧在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制作领域得到广泛利用。随着对产品的要求千锤百炼：产品的结构形势日趋复杂，生产效率不断前进，数控机床的更新换代，控制数控多轴加工技巧已经突显出它的重要作用。然由于受到机床硬件前提和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工、理论性比较强，很少涉及数控多轴加工的内容，实战内容比较少，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才接触到多轴设备和实战经验。从而影响了他们的工作效率和企业的生产定单。为了满足企业加工需求，在数控教学、培训中开设数控多轴(五轴)加工技巧课程已是迫在眉睫。 多轴(五轴)加工技巧培训课程是三轴数控加工技巧课程的补充和前进，契合国家职业标准对于高级工和技师的请求。该课程是奥林匹克数控多轴(五轴)
五轴联动数控加工中心的组成、结构与功能 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、五轴联动数控加工中心的结构 五轴联动加工中心大多是3+2的结构,即ｘ,ｙ,ｚ三个直线运动轴加上分别围绕ｘ,ｙ,ｚ轴旋转的ａ,ｂ,ｃ三个旋转轴中的两个旋转轴组成。 这样,从大的方面分类,就有ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｂ;ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｃ;ｘ,ｙ,ｚ,ｂ,ｃ三种形式;由二个旋转轴的组合形式来分,大体上有双转台式、转台加上摆头式和双摆头式三种形式。 这三种结构形式由于物理上的原因,分别决定了机床的规格大小和加工对象的范围。其中,双转台结构的五轴联动机床由于在加工工件时工件需要在两个旋转方向运动,所以只适合加工小型零件,如小型整体涡轮、叶轮、小型精密模具等,由于结构最为简单,所以相对价格较为低廉,就应用来讲,这是数量最多的一类五轴联动数控机床。 转台加上摆头式结构的五轴联动机床由于转台可以是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,摆头也是一样,可以分别是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,所以转台加上摆头式结构的五轴联动机床可以有各种不同的组合,以适应不同的加工对象,如加工汽轮发电机的叶片,需要ａ轴加上ｂ轴,其中ａ轴需要用尾座顶尖配合顶住工件,如果工件较长同时直径又细,则需要两头夹住并且拉伸工件来进行加工,当然这里一个必要条件是两个转台必须严格同步旋转;再如加工如图2所示零件,采用ｃ轴加上ｂ轴,由于工件仅在ｃ轴上旋转运动,所以工件可以很小,也可以较大,直径范围可由几