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文档简介
五轴五联动加工中心在钟表行业中的应用
广东珠江三角洲广州地区的钟表产量占全世界的1/4。为了提高产品的档次和品质、就要导入高档的三维CAD/CAM技术,参照瑞士生产高档钟表的工艺,适应多品种小批量的市场需求,直接采用(多轴甚至五轴)加工中心制造高档钟表,以保证其清晰棱线,坚挺锐角的独特风格和造型。CAMAND软件是CAM领域的一把快刀,是适用于2~5轴的最优秀的软件包之一,尤以NURBS曲面设计造型和数控加工编程等功能强大而著名。瑞士威力铭WILLMIN-408加工中心具有五轴五联动的加工能力。这类五轴机床在编程和后处理上具有代表性。通过对几个零件的加工实践探索到了用CAMAND编写五轴加工程序的方法。1基本原理和思想如图1所示,利用I-DEASMASTERSERIES或CAMAMD软件的CAD模块进行零件的造型,然后用CAM模块编程,即可得到数控加工的刀位文件(CL文件),再通过后处理程序(该后处理程序是针对机床结构和数控系统编制的),即可得到数控加工程序。
图1WILLMIN-408加工中心除X、Y、Z三个直线运动外,还带有一个摆动盘和一个旋转工作台。如图2所示,旋转工作台的中心与工作台旋转轴C重合,摆动盘的旋转轴B与工作台旋转轴C垂直相交。该机床是专用于钟表生产的,在旋转工作台的中心装有专用夹具固定工件,这样保证了工件的中心就是旋转轴C,把中心的X、Y值和夹具定位面上的Z值等输入工件坐标系,以备加工程序调用。
图2该加工中心配法国NUM-1060数控系统,针对五轴平面倾斜定义了一个G150代码,可由系统本身计算出平面倾斜后的坐标变化。如图3所示,在平面倾斜和旋转前加工点的坐标为X-10.0Y-0.0Z-5.0,为了在平面倾斜30°同时C轴旋转后,仍能加工到该点,可使用G150代码,数控系统会计算出平面倾斜后该点的位置。在实际加工中,对简单的平面倾斜经常使用该功能。实际上在CAM中编程也同样要建立起工件相对于摆动轴的距离,以生成正确的NC程序。用CAM编写五轴加工程序,需要定出加工坐标系,该坐标系的原点即摆动轴B的位置,五轴NC程序和三轴NC程序的加工坐标系要一致。如果三轴
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