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。 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。 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+ A轴°、二轴NC 主轴等。 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。 国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展，在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床，有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展，CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来，北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。 当前，国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心，适应不同大小尺寸的杂零件加工，加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。精度上，北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集
数控机床三维建模与设计I 数控机床三维建模与设计 摘要 数控车床是装有数字程序控制系统的自动化车床。其通过数字化信号由伺服系统对机床运动及加工过程进行控制，最终实现车床自动完成对零件的加工。与其他控制相比，数控的最大特点是运动的执行与程序的编制相互独立。其集中了自动化机床、精密机床和通用机床的优点，具有高效率、高质量和高柔性的特点。 计算机建模技术将机械设计的参数化应用于数控机床的设计与研究，以提高机床产品的质量，加快数控机床的更新换代。在传统机械设计的基础上，使用功能强大的Pro/e 工程建模软件建立数控机床主轴部件的实体模型，并模拟机床主轴部件的装配过程、主传动、换刀运动等过程，使设计者在制造样机之前，及时发现设计过程中潜在的缺陷，为下一步的设计提供良好的条件。 关键字：计算机建模，参数化，数控机床，主轴部件，装配过程，主传动，换刀运动
陕西科技大学毕业设计说明书II NUMERICAL CONTROL MACHINE THREE DIMENSIONAL MODELLING AND DESIGN ABSTRACT Numerical control (NC) lathe is an automatic lathe that installed numerical program control system. It transmits numerical signal to control the machine tool’s movement and machining process by servo system, eventually realizes that it automatically completes to processing of parts. With NC’s biggest characteristics that other control compare, Discharge movement and program mutually independent. It collects the advantages of automatic machine tools, precise machine tools and general purpose machine tools, having the characters of high-efficiency, high-quality and high-flexibility. The calculator is set up the mold technique to turn the parameter that the machine design to apply in the design and researches that the number control the tool machine, with the quantity of the exaltation tool machine product, the renewal that speeds number to control the tool machine changes the generation. On the foundation that the traditional machine design, the strong engineering of Pro/ e of the usage function sets up the entity model that the mold software builds up number to control the tool machine principal axis parts, and imitate the assemble process, lord of the tool machine principal axis parts to spread to move, change the knife the sport etc. process, make design is before make the kind machine, discovering to design the process in time in the latent blemish, provide the good condition for the design of the next move. KEYWORDS: Computer modelling，Parametrization，Numerical control machine，Main axle part，Assembly process，Master drive，The knife movement trading
操作规程编号：LX-FS-A38384 数控机床安全操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
数控机床安全操作规程标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、安全操作基本注意事项 1、工作时穿好工作服、不允许戴手套操作机床。 2、未经允许不得打开机床电器防护门，不要对机内系统文件进行更改或删除。 3、，工作空间应足够大。 4、某一项工作如需要两人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。 5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。 6、未经指导老师同意不得私自开机。
7、请勿更改CNC系统参数或进行任何参数设定。 二、工作前的准备工作 l、认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向 各部分供油润滑。 2、使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。 3、调整刀具所用工具不要遗忘在机床内。 4、刀具安装好后应进行一、二次试切削。 5、加工前要认真检查机床是否符合要求，认真检查刀具是否锁紧及工件固定是否 牢靠。要空运行核对程序并检查刀具设定是否正确。 6、机床开动前，必须关好机床防护门。
第二章编程篇 2.1 准备功能G代码的种类 准备功能G代码及后数字表示，规定其所在的程序的意义。G代码有一下两种类型： （例）G01和G00是同组的模态G代码 G01 X______； Z__________； G01有效 X__________； G01有效 Z__________； G00有效 注：具体的系统参数请参考系统参数表 G代码及功能表
U、V、W分别和 A、B、C 同义，同时使用 A 和 U 或 B 和 V 等会产生错误（也就是一行中用了两次 A）。在 U、V、W 代码的描述中没有指定它们在同一程序行使用的次数，但 A、B、C 代码的描述决定了他们只能使用一次。 2.1.1快速直线移动 - G00 （1）对于快速直线移动，程序 G00 X__ Y__ Z__ A__ C__ 中的所有功能字，除了至少选用其中的一个外其它都为可选，如果当前移动模式为G00那么G00也是可选的，刀具可以以协调线性移动的方式以最大进给到达目的点，执行G00命令不会有切削动作发生。 （2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的
地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，
Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。 执行 G16 时的当前点坐标就是极坐标原点。 如果在程序中省略了所有的轴功能字将会产生错误。 如果启用了刀具半径补偿，刀具的移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。如果程序在同一行有 G53 命令，刀具的移动也同与上述不同（见绝对坐标系）。 2.1.2 以进给直线切削– G01 （1）对于以进给直线切削来说，程序G01 X__ Y__ Z__ A__ C__中的所有功能字，除了必须至少使用的之外其它的轴功能字都为可选。如果当前移动模式为G01，那么G01也是可选的，刀具将以协调线形移动的方式以当前进给移动到目的地。 （2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。 执行 G16 时的当前点坐标就是极坐标原点。 如果在程序中省略了所有的轴功能字将会产生错误。 如果启用了刀具半径补偿，刀具的移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。如果程序在同一行有 G53 命令，刀具的移动也同与上述不同（见绝对坐标系）。 2.1.3以进给圆弧切削-G02和 G03 用 G02（顺时针圆弧）或 G03（逆时针圆弧）来切削圆弧或螺旋，在机床坐标系中圆弧或螺旋的轴线必须与 X、Y 或 Z 轴平行。可以用 G17（Z 轴，XY-平面）、G18（Y 轴，XZ-平面）、G19（X 轴，YZ-平面）来选择工作平面，如果圆弧是圆那么它应该位于与被选平面平行的平面上。 如果加工圆弧的代码定义了旋转轴的转动，转动轴将以恒定的速度转动，这样它会随 X、Y、Z 轴转动和停止，一般不使用这种程序。 如果启用了刀具半径补偿，刀具移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。圆弧的描述方法有两种，我们称它们为圆心格式和半径格式，在圆弧切削模式中半径模式和圆心模式都是可选的。 2.1. 3.1 半径模式圆弧切削 在半径格式圆弧切削模式中，指定被选平面内的弧线终点的坐标为圆弧半径，程序G02 X___ Y___ Z___ A___ B____ C___ R___（或把G02换成G03）中，R表示圆弧半径，除了所选切削的角度在 0-180°之间，当半径为负数时圆弧切削的角度在 180-359.999°之间。如果圆弧为螺旋线，圆弧终点在平行于螺旋线轴线的坐标平面上的坐标位置也可以指定。 如果出现下列情况将会出错： （1）所选平面上两根轴的功能字都被忽略。 （2）圆弧的终点位置就是起点位置。
机床运动仿真 一、前言 计算机仿真技术就应用计算机对系统的数学模型求解，以研究实际系统运行的性能的技术，由于计算机仿真是应用计算机中的数学模型做实验，与用实物做实验比较，具有经济、安全、实验周期短等特点。 机床制造业是其它机械加工行业的基础行业，机床做为其它机械产品制造的基础、其作为"母机"作用的重要性是鲜而易见的。在机床的设计制造过程中引进仿真技术可以大大缩短机床的研发周期、降低机床的研发成本、提高机床的可靠性。 本文通过对一简化机床从建立模型、装配、到机床运动仿真、分析的全过程，简述了仿真技术在机床行业机床设计过程中的应用。 二、机床建模、装配、仿真、分析 2.1机床设计目标确定： 假设该机床要实现螺纹加工的功能 2.2设计目标分析 机床要实现螺纹加工，就要求，机床的主运动部分和工件进给部分有一个确定的传动关系， 1(主轴)×U×T1 = S U--从主轴到丝杠的总传动比； T1--机床丝杠的导程（例如：CA6140型机床的T1=12mm）； S--被加工螺纹的导程； 1(主轴)--主轴转动一转。 由上式可知，改变U就能加工出不同的螺纹。 最终由以上公式把机床模型简化为： 齿轮组、蜗轮蜗杆传动组、齿轮齿条传动组； 其中数U由齿轮组实现； 参数T1由蜗轮蜗杆传动组、齿轮齿条传动组共同实现，也可由丝杠螺母组实现，本文采用前者。 软件选择：Pro/ENGINEER,Pro/Mechanism Pro/ENGINEER作为一款集成了CAD/CAM/CAE/PDM的工程软件，其三维建模能力很强，而其中的Mechanism模块又具有运动/动力学仿真、动态、静态、力平衡等多种仿真、分析功能，并且Mechanism提供了各种机构配合方式，能够进
车床安全操作及注意事项 1、操作人员必须熟悉车床性能，掌握操作手柄的功用，否则不得动用车床。 2、车床开动前，必须按照安全操作的要求，正确穿戴好劳动保护用品，认真仔细检查机床各部件和保护装置是 否完好，安全可靠，加油润滑机床，并作低速空载运转2-3分钟，检查车床运转是否正常。 3、开机时要观察设备是否正常，工件、刀具和夹具都必须夹牢固才能切削，且吃刀深度不能超过设备本身的负 荷，刀头伸出部份不要超出刀体高度的1．5倍，转动刀架时要把大刀退回到安全的位置，防止车刀碰憧卡盘，上落大工件，床面上要垫木板。用吊车配合装卸工件时，夹盘未夹紧工件不允许卸下吊具，并且要把吊车的全部控制电源断开。工件夹紧后车床转动前，须将吊具卸下。 4、装卸卡盘和大工件时，要检查周围有无障碍物，垫好木版，以保护床面，并要卡住、顶牢、架好，车偏重物 时要按轻重搞好平衡，工件及工具的装夹要牢固，以防工件或工具从夹具中飞出，卡盘钥匙、套帽扳手要拿下。 5、机床运转时，严禁戴手套操作；严禁用手触摸机床的旋转部分；严禁在车床运转中隔着车床传送物件；装卸 工件，安装刀具，清洗上油以及打扫切屑，均应停车进行，清除铁屑应用刷子或钩子，禁止用手拉。 6、机床运转时，不准测量工件，不准用手去煞住转动的卡盘，用砂皮事，应放在锉刀上，严禁戴手套用砂皮操 作，磨破的砂皮不准使用，不准使用无柄锉刀，不得用正反车电闸作刹车，应经中间刹车过程。 7、变换转速应停止车床转动后方可以转换，以免碰伤齿轮，开车时，车刀要慢慢接近工件，以免屑沫崩伤人或 损坏工件。 8、加工工件切削量和进刀量不宜超大，以免机床过载或梗住工件造成意外事件。 9、切削粗工件时不能吃刀停车，如需停车应迅速将车刀推出。切削较长工件须在适当位置放好中心架，防止工 件甩弯伤人，伸入床头的料棒长度不超过床头立轴之外。并慢车加工，伸出时应注意防护。 10、使用砂布磨工件时，砂布要用硬木垫，车刀要移到安全位置、刀架面上不准放置工具和零件，划针盘要放 牢。 11、车床运转不正常、有异声或异常现象，轴承温度过高，要立即停车，报告指导部门技术负责人。 12、车床运转时，操作者不能随意离开工作岗位，禁止玩笑打闹，有事离开必须停机断电，工作时思想要集中。 13、工作时必须侧身站在操作位置，禁止身体正面对着转动的卡盘。 14、工作场地应保持整齐、清洁，刀具、工具、量具要放在规定地方且存放要稳妥，床面上禁止放任何物品。
Kinematic Simulation of Novel Five Axes Serial-Parallel Machine Tool HongJun San1, ShiSheng Zhong2, ZhiXing Wang3 1) Faculty of Mechanical and Electrial Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming,Yunnan, China (sanhjun@https://www.doczj.com/doc/db7786195.html,) 2) School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, Heilongjiang, China (zss@https://www.doczj.com/doc/db7786195.html,) 3) School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, Heilongjiang, China (wangzx@https://www.doczj.com/doc/db7786195.html,) Abstract—In this paper, for the a novel five axes serial-parallel machine tool, The three-dimensional solid model of the machine tool is established in ADAMS. The kinematic simulation of machine tool is carried out in the ADAMS simulation module. On the basis of the kinematic simulation of the machine tool, The results of the previous theoretical analysis are verified , including the number of degrees of freedom, inverse kinematic solution and forward kinematic solution. Keywords—serial-parallel machine tool, kinematic simulation, ADAMS 新型五轴并串联机床的运动学仿真 伞红军1钟诗胜2王知行3 1)昆明理工大学机电工程学院，昆明，云南，中国 2)哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨，黑龙江，中国 3)哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨，黑龙江，中国 摘要针对一种新型五轴并串联机床，在ADAMS软件环境下对该机床进行了简化的三维实体建模，应用ADAMS仿真模块对机床进行了运动学仿真，通过仿真验证了机床的自由度数和位置正反解算法的有效性。为该机床的原型样机的研制打下了基础。 关键词并串联机床，运动学仿真，ADAMS 1．引言 并联机床由于相对于传统的串联机床具有较高的结构刚度、较好的动态性能和较高的精度，近十几年来，受到了学术界和工业界的广泛关注。为了解决六自由度Stewart 型并联机床工作空间小、动平台刀具姿态角严重不足影响加工能力等问题，世界上相继推出了各种不同的并串联组合的混联机床[1-5]。 根据理论研究出来的众多的机构还需要检验其运动的正确性。在传统的方法中，为了验证设计，通常要制造物理样机进行试验，有时这些试验是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要修改设计再做样机验证。一般只有通过多次反复的设计——试验——设计过程，机构才能达到要求的性能。通常，这一过程是冗长的，尤其是对于结构复杂的机构，设计周期难以缩短，更谈不上成本的降低了。 云南省自然科学基金项目支持（资助号：2010ZC024）因此，基于物理样机的设计验证过程严重的制约了设计质量和效率的提高。近年来，计算机技术的广泛应用提供了新的设计方法，那就是虚拟样机技术，它包括了三维CAD 建模技术和机械系统运动学等相关技术。 本文针对一种新型五轴并串联机床[6]，采用ADAMS 三维建模和分析软件建立机床的三维模型，并对其进行运动学仿真分析，考察各铰链及各部件的相对运动状态，通过仿真分析结果来验证机床的运动自由度及机床位置反解算法的正确性。 2．机床结构描述 该新型并串联机床主要由一个2-UPR/2-UPS四自由度并联机构[7]串联一个可转动的部件组成。如图1所示，为该新型五轴并串联机床的结构示意图。机床的并联部分大体上由固定平台、运动平台和连接固定平台与运动平台的 2010 ETP/IITA 2010 International Conference on Management Science and Engineering 978-988-18242-7-1/10/$25.00 ?2010 ETP MSE2010
数控机床常用的安全操作注意事项 一、文明生产 操作时应做到以下几点: 1、严格遵守数控机床的安全操作规程。未经专业培训不得擅自操作机床。 2、严格遵守上下班、交接班制度。 3、做到用好、管好机床,具有较强的工作责任心。 4、保持数控机床周围的环境整洁。 5、操作人员应穿戴好工作服、工作鞋,不得穿、戴有危险性的服饰品。 二、安全操作规程 （一）开机前的注意事项 1、操作人员必须熟悉该数控机床的性能及操作方法。经机床管理人员统一 方可操作机床。 2、机床开始工作前要有预热,认真检查润滑系统工作就是否正常,如机床长 时间未开动可先采用手动方式向各部分供润滑油,检查电压、气压、油压就是否符合工作要求。 3、检查机床可动部分就是否处于正常工作状态。检查工作台就是否有越位, 超极限状态。 4、检查电气元件就是否牢固,就是否有接线脱落。 5、使用的刀具应与机床允许的规格相符,有严重损破的刀具要及时更换。 6、调整刀具,所用工具不要遗忘在机床内。 7、大尺寸轴类零件的中心孔就是否合适,中心孔如太小,工作中易发生危 险。 8、刀具安装好后应进行一、二次试切削。 9、检查卡盘夹紧工作的状态。 10、机床开动前,必须管好机床防护门。 （二）开机过程注意事项 1、严格按机床说明书中的开机顺序进行操作。 2、一般情况下开机过程中必须先进行回机床参考点操作,建立机床坐标系。 3、开机后让机床空运转15min以上,使机床达到平衡状态。
4、关机以后必须等待5min以上才可以进行再次开机,没有特殊情况不得随意 频繁进行开机或关机操作。 (三)调试过程注意事项 1、编辑、修改、调试好程序。若就是首件试切必须进行空运行,确保程序正确 无误。 2、按工艺要求安装、调试好夹具,并清除各定位面的铁屑与杂物。 3、按定位要求装夹好工件,确保定位正确可靠。不得在加工过程中发生工件有 松动现象。 4、安装好所要用的刀具,若就是加工中心,则必须使刀具在刀库上的刀位号与 程序中的刀号严格一致。 5、按工件上的编程原点进行对刀,建立工件坐标系。若用多把刀具,则其余各 把刀具分别进行长度补偿或刀尖位置补偿。 6、设置好刀具半径补偿。 7、确认冷却液输出通常,流量充足。 8、再次检查所建立的工件坐标系就是否正确。 (四)加工过程中的安全注意事项 1、禁止用手接触刀尖与铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理。 2、禁止用手或其她任何方式解除正在旋转的主轴、工件或其它运动部位。 3、禁止加工过程中量活、变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床。 4、车床运转中,操作者不得离开岗位,机床发现异常现象立即停车。 5、经常检查轴承温度,过高时应找有关人员进行检查。 6、在加工过程中,不允许打开机床防护门。 7、严格遵守岗位责任制,机床由专人使用,她人使用须经本人同意。 8、工件伸出车窗100mm以外时,重要数据等作好纪录。 9、关机时,或交接班时对加工情况,重要数据等作好纪录。 (五)、加工完成后的注意事项
机床安全操作基本注意事项 一、安全操作基本注意事项 1、工作时请穿好工作服、工作鞋，及防护镜，注意：不允许戴手套操作机床； 2、认真检查设备各部分及防护罩、限位块、保险螺钉等安全装置是否完好有效。 3、设备必须牢固有效地接地接零，局部照明灯为36v电压。 4、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌； 5、注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大； 6、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致； 7、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。 二、工作前的准备工作 l、机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑； 2、使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换； 3、调整刀具所用工具不要遗忘在机床内； 4、刀具安装好后应进行一、二次试切削。 5、检查卡盘夹紧工作的状态； 6、机床开动前，必须关好机床防护门。 三、工作过程中的安全注意事项 l、禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理. 2、机床运转时，不准用手检查工件表面光洁度和测量工件尺寸。 3、装卡零部件时，板手要符合要求，不得加套管以增大力矩去拧紧螺母。 4、不准用手缠绕砂布去打磨转动零件。 5、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； 6、禁止加工过程中测量，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床； 7、车床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车； 8、未经许可禁止打开电器箱。 9、在加工过程中，不允许打开机床防护门； 10、严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，他人使用须经本人同意； 11、禁止进行尝试性操作。 12、加工过程中认真观察切削及冷却状况，确保机床、刀具的正常运行及工件的质量。并关闭防护门以免铁屑、润滑油飞出。 13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量，以免发生人身事故。 14、关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机。 15、各手动润滑点必须按说明书要求润滑。 16、修改程序的钥匙在程序调整完后要立即拿掉，不得插在机床上，以免无意改动程序。 四、工作完成后的注意事项 l、清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。 2、注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油察板。 3、检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。 4、关掉机床操作面板上的电源。 华风烟台开发区分公司
五轴机床分类运动学建模及后置处理验证# 章鸿 (四川信息职业技术学院，四川广元628017) 摘要：针对常见的三大类型正交结构的五轴机床，根据齐次坐标变换和运动链关系，推导建立了双转台型、摆头转台型、双摆头型五轴机床的运动学模型。根据矩阵方程的逆解，确定了 轴的旋转角 度取值范围，基于UG-post开发了后置处理器，在U G环境中以凹球面为例，生成5轴铣削刀路，型五轴机床的实际加工验证了后置处理算法的正确性和有效性。 关键词：五轴机床;运动学建模;后置处理;UG/NX;刀路轨迹 中图分类号:TH16 文献标识码:B DOI：10.19287/https://www.doczj.com/doc/db7786195.html,ki.1005-2402. 2019. 04. 036 数控技术N C T e c h n o l o g y________________________________________2019年細 Kinematics modeling and post-processing verification of five-axis machine tool Z H A N G Hong (Sichuan Vocational College of Information Technology,Guangyuan 628017, C H N) Abstract：According t o the homogeneous coordinate transformation and the kinematic chain relation,the kinematics model of the double table-tilting five-axis machine (T A T C)i s established,so as t o the spindle-tilting machine (S C S A)and the hybrid-type machine (S A T C)tool i s deduced for the common orthogonal structure.According t o the inverse matrix equation,the range of rotation angle of A and C axis i s deter- mined.Based on U G-post,a post-processor i s developed for machining in t h i s paper.Within U G envi- ronment,the 5-axis milling t ool path and the actual machining of a concave spherical surface part on an AC five-axis machine verifies the correctness of the post-processing algorithm. Keywords：five-axis machine；kinematics modeling；post-processing；U G/N X；t ool path 五轴联动机床在航空发动机叶轮，螺旋桨叶片整 体铣削，复杂曲面加工，模具开发等重要领域发挥着 不可替代的优势，因其特殊的机床结构，灵活的工作 空间和对刀具姿态的控制，使其在智能制造、产品定 制和军工生产占有核心地位。仅正交类型五轴机床 有十几种结构形式，每种机床结构的加工特点各不相 同，而后置处理与机床的运动学方程有着直接的映射 关系[1]。 文献[2]重点研究了双转台五轴机床坐标系和 工件坐标系的转换方程，建立了机床运动学方程，重 点关注后处理过程的转角和坐标转换公式，其开发了 后处理程序，但缺少实际加工验证。文献[3]主要针 对一种非正交结构的转台五轴机床，研究了机床 的运动学方程，在V E R I C U T软件环境中完成了仿真 验证，对运动学建模的原则方法有启发作用。文献[4]研究了机床坐标运动变换，同样是完成了仿真分 *析，缺少实际加工。文献[5]用齐次坐标变换和正向 运动学分析得到通用五轴机床结构的形状创成函数，通过形状创成函数得到五轴数控数据完整的表达式。相对而言，此模型的矩阵函数晦涩难懂。文献[6]以型五轴机床运动方程为例，探讨后置处理误差补 偿算法，融入到后置处理开发中，考虑的误差补偿类 型比较全面。 现代五轴机床的发展趋势，除了由运动学方程建 立后置处理程序算法，还需要考虑在后置处理开发过 程中旋转轴的转角问题，以避免奇异性[7_1()]。根据正 交结构的五轴机床的分类，将五轴机床主要分为三大 类，分别建立其运动学方程，并推导刀位点和刀具矢量 的坐标转换关系。基于UG-post开发了后处理程序，在U G环境中生成了刀具路径并完成了仿真，最后在 一台型五轴加工中心上实际加工，验证了运动学 模型及后处理算法程序的正确性。 *教育部教育管理信息中心（JYB-EMIC-15011);四川省教育厅资助资金（17ZB0387)? 180 ?
五轴加工数控机床根据旋转部件的运动方式不同，可归纳为双转台、双摆头和一转台一摆头三种形式。双转台五轴联动机床的运动坐标包括三个直线坐标轴X、Y、Z和两个旋转坐B(A)、C，其结构如图1所示。该种结构是中、小A 型五轴加工机床采用较多的一种结构形式，其优点是旋转坐标有足够的行程范围，工艺性好，适合中小型体零件的五面粗、精铣削加工，机床能在加工时减少装夹次数，达到高效率、高精度、高可靠性的要求。 1 五轴加工设置内容介绍 零件在进行五轴加工时主要设置的内容有：编程方式选择及转台旋转中心到摆动中心位置偏置设置、编程零点到c轴中心位置偏置设置、加工工件坐标系的位置偏置设置、刀具长度补偿设置、机床五轴RTCPJJIJ工设置及。下面以广数GSK 25i五轴数控系统、CAXA制造工程师201 1软件五轴后置处理为例，介绍双转台式五轴数控加工中心的加工设置与机床精度的测量、调整方法。 2 旋转轴与直线轴的位置偏置 (1)旋转中心到摆动中心偏置距离测量如图2所示，具体操作方法如下： 第1步：通过旋转B轴，采用打表方式校平、校正C轴，使c轴平面与z轴垂直，然后在C轴上安装一圆棒，旋转C轴铣出圆棒直径为D，最后对圆棒进行分中，找出XYZ车由的坐标系零点位置坐标C，使C轴旋转轴轴线与Z轴轴线重合，在机床坐标相对坐标系中将X、B轴坐标清零。 第2步：手动旋转摆动轴B轴至90°位置，采用打表方式校正B轴使C轴平面与Z轴轴线平行，然后移动X轴，用百分表或分中棒对C轴平面进行多次校准取平均值，使z轴轴线位于旋转轴C轴平面上，aOz轴轴线到旋转轴C 轴平面的距离为0，所移动的距离为L(z’+x’)，最后移动z、y轴，采用打表方式，测出圆柱旋转后(B轴相对坐标90°位置)其侧面至旋转前(B轴相对坐标0度位置)的高度值日。依据以上步骤得出c轴旋转中,GNB轴摆动中心的偏置值：
机床操作说明书 5.2数控系统CNC操作面板介绍 1.TESET键：解除报警，CNC复位 2.HELP键：用于显示如何操作机床 3.DELETE键：程序编辑键 4.INPUT键：用于编辑程序和修改参数等操作 5.ALTER键：编辑程序时用 6.CAN键：删除输入到缓存的数据字母 7.INSERT键：在MDI方式操作时，输入程序 8.SH IFT键：此键用来选择键盘上的字符 9.光标键：光标的前后左右移动键 10.SYSTEM键：显示系统画面 11.POS键：显示位置画面 12.MESSAGE键：显示信息画面 13.PROG键：显示程序画面 14.CUSTOM键：显示用户宏画面 15.OFFSET SETTING键：显示刀偏/设定（SETTING）画面 详细介绍见随机提供的原版《Oi MATE Tc 操作使用说明书》 5．3 机床控制面板介绍 注意： 以下介绍各按钮的功能的前提条件是： a)机床电源总开关是在ON的状态下 b)数控系统和机床无任何报警的状态下 c)数控系统处于运行的状态下 1：系统启动，停止按钮： 按下系统启动键，10-50秒后，LCD显示初始画面，等待操作。当急停按钮按下时，LCD将显示报警。系统启动按钮主要功能是系统上电。
按下系统停止按钮，系统断电，LCD将立即无显示。关闭机床总电源时，首先关闭系统电源，然后关闭机床电源。 2：紧急停止按钮 紧急停止按钮按下时，LCD显示报警，顺时针旋转按钮释放，报警将从LCD 消失。要强调的是，当机床超过行程，压下限位开关（选项）时，在LCD上也显示报警。（装有硬限位的前提下） 3：空行程 仅对自动方式有效，机床以恒定进给速度运动而不执行程序中所指定的进给速度。该功能可用来在机床不装工件的情况下检查机床的运动。通常在编辑加工程序后，试运行程序时使用。 4：跳选 跳过任选程序段或附加任选程序段，仅对自动方式有效 5：工作方式选择 数控系统共有5种工作方式，可用工作方式选择开关或按钮选择，本机床采用触摸面板按键。 A：编辑方式 在程序保护开关通过钥匙接通的条件下，可以编辑、修改、删除或传输工件加工程序。 B：自动方式 在已事先编辑好的工件加工程序的存储器中，选择好要运行的加工程序，设置好刀具编置值。在防护门关好的前提下，按下循环启动按钮，机床就按加工程序运行。若使机床暂停，按下进给保持按钮，如有意外事件发生，按下紧急停止按钮。 C：MDI方式 MDI方式也叫手动数据输入方式，它具有从CRT/MDI操作面板输入一个程序段的指令并执行该程序段的工程。 D：JOG方式
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
附录A： 数控机床安全操作规程 一、安全操作基本注意事项 1、工作时穿好工作服、不允许戴手套操作机床（可在停机情况下戴手套装卸工件）。 2、未经允许不得打开机床电器防护门，不要对机内系统文件进行更改或删除。 3、工作空间应足够大。 4、某一项工作如需要两人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。 5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。 6、学工未经指导老师同意不得私自开机。 7、请勿更改CNC系统参数或进行任何参数设定。 二、工作前的准备工作 l、认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑。 2、使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。 3、调整刀具所用工具不要遗忘在机床内。 4、刀具安装好后应进行一、二次试切削。 5、加工前要认真检查机床是否符合要求，认真检查刀具是否锁紧及工件固定是否牢靠。要空运行核对程序并检查刀具设定是否正确。 6、机床开动前，必须关好机床防护门。 三、工作过程中的安全注意事项 l、不能接触旋转中的主轴或刀具；测量工件、清理机器或设备时，请先将机器停止运转。 2、机床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车。 3、加工中发生问题时，请按重置键“RESET”使系统复位。紧急时可按紧急停止按钮来停止机床，但在恢复正常后，务必使各轴再复归机械原点。 4、手动换刀时应注意刀具不要撞到工件、夹具。加工中心刀塔装设刀具时应注意刀具是否互相干涉。 四、工作完成后的注意事项 l、清除切屑、擦拭机床，使机床与环境保持清洁状态。 2、检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。 3、依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。