2014年中国技能大赛——第六届全国数控技能大赛技术文件根据《人力资源社会保障部教育部科学技术部中华全国总工会中国机械工业联合会关于举办2014年中国技能大赛——第六届全国数控技能大赛的通知》（人社部函〔2014〕106号）精神，2014年中国技能大赛——第六届全国数控技能大赛全国组委会技术工作委员会特制定本技术文件。
一、比赛技术平台（一）各项目设备配备情况1.数控车工、数控铣工、加工中心操作工（四轴、五轴）项目设备情况设备类型设备品牌及型号数控系统配置及设备数量（台）设备统计（台）小计总计数控车床大连CKA6150 FANUC 0iMate-TD SIEMENS 828D 华中HNC-818T广数GSK980TDc 26 2610 10 3 3数控铣床大连XD-40 FANUC 0iMate-MD SIEMENS 828D 华中HNC-818M 广数GSK218M26 2610 10 3 3加工中心（四轴）沈阳i5M4.5(原VMC850B)FANUC 0iMate-MD SIEMENS 828D 华中HNC-818M 广数GSK25i24 2410 8 3 3加工中心（五轴）大连VDW500HEIDENHAIN-i-TNC-530——华中HNC-818M 广数GSK25i4142 —— 1 1沈阳VMC0656eHEIDENHAIN-i－TNC-530沈阳i5 华中HNC-818M 广数GSK25i52 1 1 1冠泓DU650HEIDENHAIN-i－TNC-530SIEMEN S840Dsl ————51 4 ————2.数控机床装调维修工项目功能部件及机床配备情况功能部件及设备名称厂家数量（台/套）备注立式加工中心滑座部件大连机床集团有限责任公司 6立式加工中心主轴部件大连机床集团有限责任公司 6BV75立式加工中心北京机电院机床有限公司10 配备FANUC系统（二）数控机床生产厂家、型号及主要参数（仅供参考，如需更详细参数请向厂家咨询）1.数控车床参数厂家大连机床集团有限责任公司参数及配置型号CKA6150最高转速（r/min）2200定位精度（mm）X 0.03、Z 0.04重复定位精度（mm）X 0.012、Z 0.016最大进给速度（m/min）X4、Z5行程（mm）X280 、 Z650刀架形式／刀体规格（mm）4工位外置刀架（刀体规格为25×25）尾座锥孔型号莫氏5号锥孔夹具方圆牌250三爪卡盘2.数控铣床参数厂家大连机床集团有限责任公司参数及配置型号XD-40工作台尺寸（mm）800×420刀柄规格BT-40最高转速（r/min）8000定位精度（mm）X 0.020、Y 0.016、Z 0.020重复定位精度（mm）X 0.008、Y 0.006、Z 0.008行程（mm）X600 、Y420 、Z520最大进给速度（m/min）X 24、Y 24 、Z 203.加工中心（四轴）参数厂家参数及配置沈阳机床股份有限公司型号i5M4.5（原VMC850B）工作台尺寸（mm）1000×500刀柄规格BT-40主轴最高转速（r/min）8000定位精度（mm）X0.010、Y0.010、Z 0.010 重复定位精度（mm）X0.008、Y0.008、Z 0.008 行程（mm）X 850、Y 560、 Z 560 快速移动速度（m/min）X 32、Y 32 、Z 30进给速度（mm/min）1～10000数控转台台面直径（mm）Φ210数控转台中心高（mm）160尾座莫氏4号顶尖4.加工中心（五轴）参数厂家参数及配置大连机床集团有限责任公司沈阳机床股份有限公司山东冠泓数控装备有限公司型号VDW500 VMC0656e DU650刀柄规格BT-40 BT-40 BT-40主轴最高转速(r/min)8000 8000 12000定位精度X/Y/Z(mm) 0.015 0.01 0.01重复定位精度X/Y/Z (mm) 0.006 0.006 0.005行程（mm）X 800、Y 500、Z 450 X 600、Y 560 、Z 450 X 620、 Y 520、 Z 460 最大进给速度（m/min）X 30、 Y 30、Z 30 X 20、Y 20、Z 20 X 42、 Y 42、 Z 42工作台尺寸（mm）Φ500 Φ400 Φ650摆动轴A轴+20°/-100°A轴±115°B轴-60º～+110º旋转轴C轴n×360ºC轴n×360ºC轴n×360º（三）刀具赛场配备的刀具由山特维克可乐满（SANDVIK COROMANT）提供。
五轴综合手册匯出日期：2023-10-04修改日期：2021-01-25••••1 1. 五轴机概论本章节将对五轴机之特点、类型、旋转轴定义与新代相关参数进行简介。
1.1 1.1 五轴机特点五轴机包含了有三个直线移动轴和与两个旋转轴，增加加工的自由度，可以在机台机构干涉处或复杂曲面进行加工，因此对於工件外型的接受度更高。
（如图一所示）除此之外，五轴机台亦有以下三种优点。
图一1.1.1 加工高效率在加工曲面或倾斜面时会使用球铣刀，而球铣刀的中心切削能力不高，使用此部位进行加工的效率差，而五轴加工机可以根据加工面来调整刀具角度，以切削能力强的刀刃部位进行加工，不仅可保护刀具，也可以提高加工效率及品质。
1.1.2 加工高精度外型特殊的工件，例如有负角度之工件，若以传统三轴机加工，需要进行换面的动作，增加了上下料以及重新定位的时间，精度方面也受到影响。
而五轴加工机能够达到一次夹持、完整加工的需求，不仅省时又不影响精度。
1.1.3 提高刀具刚性使用三轴机在加工较深的地方时，需要将刀具拉长，避免刀座与工件接触，如此会减少刀具被夹持的部分，进而降低刀具正向以及侧向的刚性（见图二）。
而五轴加工机可以改变刀具角度，在碰到相同状况时，刀具外露长度较短，刚性提高，加工精度也提高。
（见图三）1.2.3.图二图三1.2 1.2 机台类型五轴机台依据旋转轴设置位置的不同，可大致分为三种类型，分别为：双旋转主轴 双旋转工作台主轴-工作台如图四双旋转主轴Spindle Type双旋转工作台Table Type主轴-工作台Mix Type图四1.2.1 双旋转主轴此类型五轴机的两个旋转轴都在主轴端，一般为C轴搭配A或B轴，特殊的机台类型会出现A轴及B轴的搭配。
双旋转主轴类型适合用来加工大型工件，像是船或者飞机的机身，因为两个旋转轴都在主轴端，所以工作台的承载能力可以提高，也因此机台尺寸通常较大，而跟整机重量比起来，主轴端的重量相对较轻，如此可在加工时保持机台的稳定度。
五轴加工中心参数1. 设备基本要求：*1.1机床结构：床身采用龙门结构，大理石铸造床身，立式主轴及回转摆动工作台（B，C 轴）的结构形式，具有五轴联动的加工功能；1.2机床结构设计合理，刚性强，稳定性好，并采用系统具有的动态品质和热稳定性，需能连续稳定工作，精度保持寿命长。
2. 技术规格及要求：2.1机床要求及主要技术参数2.1.1工作台尺寸：工作台尺寸≥600×500mm；*2.1.2工作台为单支撑，承重≥400kg；*2.1.3主轴采用全集成电主轴，主轴最高转速≥18000r/min；*2.1.4主轴最大扭矩：≥130Nm；*2.1.5主轴最大功率：≥35KW；2.1.6主轴锥孔：SK40；*2.1.7工作行程：（1）X轴行程：≥600mm；（2）Y轴行程：≥500mm；（3）Z轴行程：≥500mm；（4）C轴行程：360°；（5）B轴行程：-5～110°；2.1.8 最小位移增量（1）X\Y\Z最小位移增量：≤0.001mm；（2）A\C轴最小位移增量：≤0.001°*2.1.9定位精度：X\Y\Z直接测量系统（全闭环）光栅或磁栅；（1）X\Y\Z轴定位精度：≤0.008mm VDI/DGQ 3441标准；（2）B\C轴定位精度：B轴≤10arc sec，C轴≤10arc sec VDI/DGQ 3441标准；*2.1.10快移速度：（1）X\Y\Z轴快移速度：≥50m/min；（2）B\C轴快移速度：≥50r/min；2.1.11刀库（1）刀库容量：≥30把，SK40；（2）最大刀具直径（相邻刀位满时）≥80mm；（3）最大刀具直径（相邻刀位空时）≥130mm；（4）最大刀具长度≥300mm；（5）最大刀具重量≥6kg；*2.1.12机床配置标准要求：（1）主轴、驱动、工作台的主动冷却系统；（2）移动电子手轮；（3）海德汉TS 649红外线测头；（4）五轴精度校准工具包；（5）机床具有全封闭防护外罩；（6）自动排屑器；（7）冷却液喷枪；（8）自动化准备：包含自动开合舱门、4通道旋转接头，回转摆动工作台；（9）提供配套刀柄，包括立铣刀刀柄20个，精镗刀1套，盘铣刀刀柄与刀盘2套。
mastercam五轴后处理设置基于MasterCAM平台的数控编程后处理程序应用开发本文针对MasterCAM提供的数控五轴、三轴铣削加工编程及其后处理程序二次开发功能，以FIDIA KR214六轴五联动高速铣削中心、MAHO1600w立卧转换加工中心以及常用三轴数控铣削机床的输出控制为对象，重点说明了其相应后处理程序修改的关键技术。
一、前言MasterCAM是由美国CNC Software公司率先开发的CAD/CAM软件系统，其丰富的三维曲面造型设计、数控加工编程的功能尤其适合航空航天、汽车、模具等行业。
它的数控加工编程功能轻便快捷，特别适合车间级和小型公司的生产与发展，目前，在国内外得到了非常广泛的应用。
MasterCAM系统可提供2,5轴铣削、车削、变锥度线切割4轴加工等编程功能。
目前三轴铣削在模具和其他行业的应用最为广泛，随着数控加工技术不断朝高速、超高速、高精密、多轴联动及工艺的复合化加工的方向发展，数控五轴铣削加工应用的范围将不断扩大。
五轴铣削加工不再仅限于叶轮、叶片等复杂零件的加工，对于模具行业等涉及空间曲面的凸凹模、大型整体零件的结构特征应用范围逐渐扩大，通过利用立铣刀的侧刃和底刃，五轴铣削加工可以避免球头刀的零速切削、零件的多次定位装夹等缺陷，可在很大程度上提高产品的加工效率和质量。
由于五轴数控机床的配置多样，有工作台双摆动、主轴双摆动、工作台旋转与主轴摆动合成等多种形式，所以五轴铣削加工编程的难点在于后处理程序的二次开发上。
MasterCAM提供了五轴后处理程序模板，用户在此基础进行修改即可满足实际的需要。
二、MasterCAM数控编程后处理技术应用1. MasterCAM数控编程后处理简介后置处理程序将CAM系统通过机床的CNC系统与机床数控加工紧密结合起来。
后置处理最重要的是将CAM软件生成的刀位轨迹转化为适合数控系统加工的NC程序，通过读取刀位文件，根据机床运动结构及控制指令格式，进行坐标运动变换和指令格式转换。
