五轴联动加工中心操作与基础编程 第2版 课件全套 项目1-7 五轴加工技术的基本认知 -叶轮零件五轴加工的案例应用

多轴数控加工技术多轴机床与多轴加工多轴机床及其结构类别四轴加工机床的类别五轴机床的结构类别四轴加工的零件及方法五轴加工的零件及方法多轴机床及多轴加工实现多轴联动加工：多轴是指机床能控制的运动坐标轴数在四轴及四轴以上；联动是指可以按照特定的轨迹关系同时控制的运动坐标轴数，从而可实现刀具相对于工件的位置和速度控制。根据数控机床坐标系统的设定原则，通常数控机床的基本控制轴X、Y、Z为直线运动，绕X、Y、Z旋转运动的控制轴则分别为A、B、C。由三个直线运动轴X、Y、Z和A、B、C三个旋转轴中的一个或两个联动加工构成四轴或五轴联动加工。四轴加工机床的类别1.立式X+Y+Z+A（绕X旋转的附加轴）

四轴加工机床的类别2.卧式

X+Y+Z+B（绕Y旋转的回转台）

四轴加工的典型零件立式附加四轴加工的典型零件卧式转台四轴加工的典型零件附加四轴的立式加工中心机床的加工类似于卧式车床，工件可随回转轴夹头做A轴旋转，既可边旋转边加工，也可旋转到某一角度方位后做传统三轴加工。立式附加四轴加工的工艺实现方法卧式转台四轴机床常用于较大型（如箱体类）零件的四轴分度或联动加工。基于主轴（悬臂）刚性考虑，其Z轴运动通常为工作台的移动，而不采用主轴伸缩移动。加工中小件时可使用角板附件立放于工作台上，再将工件装夹固定在角板上。卧式转台四轴加工的工艺实现方法五轴机床的结构类别1.双摆头五轴模式（DualRotaryHeads）

Head-Head

正交的C+A方式非正交的B+C方式

定轴：运动中轴线方向始终不变动轴：轴线方向随定轴运动而变五轴方式定义：定轴+动轴

2.双摆台五轴模式（DualRotaryTables）

Table-Table

定轴+动轴：正交的A+C方式非正交的B+C方式

摇篮式倾斜式（非正交）3+2附加双转台式通常：转台可360回转，而摆动轴摆转角度受限。两轴轴线空间正交或交错，偏置越大，摆转范围限制越大。五轴机床的结构类别3.摆头+摆台模式（RotaryHeadandTable）Head-Table

C+B方式C+A方式

通常：转台可360回转，而主轴摆头角度受限。主轴刚性和工作台都可以做的较大五轴方式定义：先工件后刀具

五轴机床的结构类别不同五轴模式比较工作台回转控制方式（摆台式）：结构简单、主轴刚性好，制造成本较低。刀具长度对理论加工精度不会产生影响。但工作台不能设计太大，能承重较小，特别是工作台回转过大时，由于需克服的自重的原因，工件切削时会对工作台带来较大的承载力矩。主轴摆转控制方式（摆头式）：主轴加工比较灵活，可活动范围较大，工作台也可设计得非常大，但主轴头的摆转结构比较复杂，理论加工精度会随刀具长度增加而降低。由于主轴需要摆动，不可设计得太大，因而主轴刚性较差，制造成本也较高，但对大型重型等无法实现工作台摆动的零件，只能采用摆头式控制方式。五轴加工的典型零件五轴加工的典型零件

多轴定向加工。工件或刀具相对摆转到刀具与所需加工的表面垂直后，刀轴呈一定的姿态角不变，其它三个直线轴作传统的三轴联动加工。包括：钻镗点位加工、多轴分度形式的平面轮廓及槽形的铣削加工或曲面铣削加工。

由旋转轴带动工件摆转做定向加工时，其工艺实现方式完全类似于传统三轴加工，可沿用三轴加工的工艺手段和编程方法，包括走刀方式及其刀具补偿的设置。

当摆转使得主加工走刀在标准XY、YZ、XZ平面内实施时，可以三轴加工一样使用直线和圆弧插补、钻镗循环的编程以及相关刀补控制；由主轴带动刀具摆转实现定向加工若摆转后的走刀不在这些标准平面内，只能采用直线拟合的方式，通过直线插补来实现，其刀补控制的应用将受到一定的限制，加工编程将变得更复杂且不易于解读。五轴加工的工艺实现方法多轴联动加工。三个直线轴和两个旋转轴按照特定的轨迹关系同时运动，从而实现刀具相对于工件的连续或断续切削，主要用于空间复杂曲面的加工。需CAM编程，未必都是多轴联动走刀方式。五轴加工的工艺实现方法谢谢！使用多轴机床的综合数控加工基于特征结构多轴加工的实现基于特征结构多轴加工的实现四轴点位加工的实现四轴联动加工的实现四轴定向加工的实现五轴点位加工的实现五轴定向加工的实现五轴联动加工的实现立式附加四轴机床的加工X+Y+Z+A（绕X旋转的附加轴）

附加四轴的立式加工中心机床的加工类似于卧式车床，工件可随回转轴夹头做A轴旋转，既可边旋转边加工，也可旋转到某一角度方位后做传统三轴加工。这类零件在圆周面上具有一些规则或不规则的槽形、绕某回转轴线均布或不均布的台阶面与径向孔等，需采用带附加A轴的立式数控机床边旋转边加工或分度定位后再加工。立式附加四轴加工的工艺实现方法立式四轴机床加工的典型零件立式附加四轴加工的典型零件

X+Y+Z+B（绕Y旋转的回转台）

卧式附加四轴机床的加工卧式转台四轴机床常用于较大型（如箱体类）零件的四轴分度或联动加工。这类零件一般具有局部回转表面或角度分布的多个表面及孔系，且加工部位相对于回转轴线通常具有较大的回转半径，不适合在立式附加四轴机床上装夹，由于零件尺寸较大，需要使用带转台的卧式加工中心分度或作四轴局部摆转的联动加工。卧式转台四轴加工的工艺实现方法卧式转台四轴机床基于主轴（悬臂）刚性考虑，其Z轴运动通常为工作台的移动，而不采用主轴伸缩移动。加工中小件时可使用角板附件立放于工作台上，再将工件装夹固定在角板上。卧式转台四轴加工的工艺实现方法卧式四轴机床加工的典型零件卧式四轴加工的典型零件四轴加工零件结构特征分析（1）主体呈回转结构，在回转柱面基础上有规则或不规则的凹凸槽岛、曲面等结构特征；（2）立式附加四轴加工件主体架构为直径不大的中小型回转盘套类或细长轴类结构，但局部有间断的不完全回转部分，无法完全通过车削方式实现加工的几何结构特征；卧式四轴则常用于箱体类大型件的加工；（3）具有局部回转轴、套类结构的装夹部分或使用简易工装即可实施回转运动，从而可实现多个特定角度方位几何结构特征的加工。四轴加工零件结构特征分析（4）主体结构虽无明显回转柱面特征，但具有绕某回转轴线均布或不均布的表面及基于该表面相关的几何结构特征；（5）主体结构回转特征虽不明显，但通过一定手段仍能找到相对的回转轴线，从而可实现边旋转边加工或分度定位后再加工的复杂几何结构；（6）虽能用三轴机床通过分工序多面加工实现，但采用一次装夹集中工序的四轴加工更易保证各面间较高相对位置关系要求的多面体结构。四轴点位加工的实现包括：过轴心的孔，如孔1不过轴心的孔柱面孔系四轴点位加工的实现以孔1中心为A轴零位方向，因孔1过轴心，故其A、Y值均为0，主要计算控制深度Z；但孔2、孔3不仅要计算其回转角度A，还要计算相应的偏置值Y及控制孔深Z。四轴线廓加工的实现调焦筒零件边旋转A轴边加工，可通过展开图控制转换四轴线廓加工的实现零件旋转表面上的槽型边廓，可展开后做2D包络加工，亦可直接用空间线廓做四轴缠绕的外形铣削加工四轴定向加工的实现确定A轴零度方位后，要加工对应面部位时，A轴先旋转到某一角度方位，然后锁定旋转轴不变，再做该面内容的传统三轴加工，即为四轴定向加工。定向面1定向面2定向面3四轴定向加工的实现对某些局部特征部位的曲面，确立其定向角度后，可在该定向刀轴方位做曲面半精修加工或残料精修的三轴加工，也是四轴定向加工的应用之一。旋转四轴联动加工的实现旋转四轴的联动加工主要用于旋转表面有高低不平的凸凹变化，需边旋转边加工的表面特征精修或局部区域特征的旋转加工。

以A轴摆转90°，先点Ф50的孔1；再使C转台逆时针转动60º点Ф20的孔2；相对于A、C零位，以C转台顺时针旋转45º,A轴向上摆转60º后点Ф18的孔3。孔1孔3孔2五轴加工的工艺实现方法

五轴点位加工

五轴定向加工。工件或刀具相对摆转到刀具与所需加工的表面垂直后，刀轴呈一定的姿态角不变，其它三个直线轴作传统的三轴联动加工。包括：钻镗点位加工、多轴分度形式的平面轮廓及槽形的铣削加工或曲面铣削加工。

由旋转轴带动工件摆转做定向加工时，其工艺实现方式完全类似于传统三轴加工，可沿用三轴加工的工艺手段和编程方法，包括走刀方式及其刀具补偿的设置。

当摆转使得主加工走刀在标准XY、YZ、XZ平面内实施时，可以三轴加工一样使用直线和圆弧插补、钻镗循环的编程以及相关刀补控制；由主轴带动刀具摆转实现定向加工若摆转后的走刀不在这些标准平面内，只能采用直线拟合的方式，通过直线插补来实现，其刀补控制的应用将受到一定的限制，加工编程将变得更复杂且不易于解读。五轴加工的工艺实现方法五轴联动加工。三个直线轴和两个旋转轴按照特定的轨迹关系同时运动，从而实现刀具相对于工件的连续或断续切削，主要用于空间复杂曲面的加工。需CAM编程，未必都是多轴联动走刀方式。五轴加工的工艺实现方法五轴加工的典型零件大型模具零件的模腔曲面使用双摆头五轴加工时，具有较好的动作控制灵活性，若采用摆台式就会因主轴与摆台的干涉而限制其允许的加工范围；多面体零件若为大中型件应选用较大工作台面的机床以确保可靠平稳装夹，用双摆台五轴加工较适宜，在行程范围许可时亦可采用立卧转换A+B双摆头五轴加工，采用摆头+回转台A+C五轴方式则容易受干涉问题的制约；对于叶轮、螺旋桨类零件，大中型件宜用双摆头或双摆台五轴加工方式，亦可用摆头+回转台五轴方式，小型件可使用3+2附加五轴加工方式。五轴加工的适应性用点接触的球刀加工一张曲面时，要想获得较高的逼近精度，就需要减小步长或行距，因而耗时、耗刀且质量不高。

可变姿态角的多轴加工，使用立铣刀的侧刃或底刃实施允许弦长的线接触切削，可加大切削行距，从而提高切削效率和表面质量。

等弦长逼近等误差逼近

五轴加工的适应性采用多轴加工较大曲率半径的曲面，可使用平底铣刀以线接触方式实现多轴宽行的高效切削。

变斜角变半径顺滑过渡的几段弧形曲面，五轴加工时，可用立铣刀的侧刃一次精加工出来，加工表面质量比用球刀好，精度和切削效率高。五轴加工的适应性五轴加工零件结构特征分析（1）所有适合三轴/四轴加工特征的零件都可以采用五轴机床加工得以实现；（2）具有法线相互垂直或互成一定角度的多个表面且含孔、槽、螺纹、凸台或曲面等各类几何结构特征的零件，采用三轴加工需更换装夹方位做多个表面分工序加工的零件，使用四轴亦难以在一次装夹下实现或需要制备夹具才易于装夹找正的复杂结构零件；如多面体零件等（3）结构虽不复杂，但其几何模型构成在做空间变换后即可实现规律控制的异形曲面特征；如飞机叶椽、桁架的变斜角零件等五轴加工零件结构特征分析（4）因整体结构及装夹限制，采用三轴/四轴曲面粗切或半精修加工难以高效均匀去除余料的曲面特征；如模具、大叶片等（5）采用三轴/四轴加工时因走刀干涉而经空间变换后可消除干涉，便于使用较短的刀具做高效切削的几何特征；如叶轮、螺旋桨等（6）只能使用五轴加工方式处理的复杂几何结构特征零件。如管道加工类使用多轴机床的综合加工多轴加工工艺设计多轴加工的工艺设计多轴加工的夹具及装夹方式多轴加工的工艺设计多轴加工的工艺实现方法附加四轴的立式加工中心机床的工件装夹方法类似于卧式车床，工件装夹在回转轴夹头上，比如自定心的三爪卡盘或定制的工艺夹头。四轴加工的夹具及装夹方法卧式转台四轴机床常用于较大型（如箱体类）零件的四轴分度或联动加工。基于主轴（悬臂）刚性考虑，其Z轴运动通常为工作台的移动，而不采用主轴伸缩移动。加工中小件时可使用角板附件立放于工作台上，再将工件装夹固定在角板上。四轴加工的夹具及装夹方法摆头+摆台式五轴加工中心，其摆台部分大多为独立的旋转工作台，常用于较大型零件（如箱体类）的分度加工或联动加工，主轴摆头用于立卧转换，易于实现零件的五面加工。此时将工件对称中心即放置在转台回转中心处，编程控制简单方便。多轴加工的夹具及装夹方法卧加转台四轴或摆头+摆台五轴加工的零件装夹五轴加工的夹具及装夹方法五轴加工的特点之一就是可简化工件装夹用夹具结构，便于使用通用夹具及其装夹方法。大台面的五轴加工，工件的装夹沿用传统的通用压板螺钉或精密台钳夹持方式，但由于刀具或工件的摆转姿态复杂，须方便走刀，夹压元件应紧凑安排，其加工区附近应留出更多的空间，以防摆转时走刀干涉。

对于3+2附加双轴转台机床，受转台自身高度的影响，其Z轴有效行程变小了，大多在转台上采用中小三爪及四爪卡盘，可加工的零件也多为中小型。工件装夹需关注双轴数控分度盘的允许安装空间，更需考虑A摆转±90度后Y向走刀行程，避免干涉和行程不足。五轴加工的夹具及装夹方法组合夹具的矩形或圆形基础板上有规则的均布螺孔，选配可调平口钳、三爪卡盘或各类标准接头配件，可针对不同大小和类别零件装夹的需要灵活地组合和调整。基础板在机床工作台上装调方便，夹具组件在基础板上可具有相对明确的位置，可快捷进行对刀找正。

组合夹具及其应用四轴定向加工。确定第四轴零度方位后，要加工对应面部位时，第四轴先旋转到某一角度方位，然后锁定旋转轴不变，再做该面内容的传统三轴加工，即为四轴定向加工。定向面1定向面2定向面3四轴加工的工艺实现方法旋转四轴的联动加工。主要用于旋转表面有高低不平的凸凹变化，需边旋转边加工的表面特征精修或局部区域特征的旋转加工。四轴加工的工艺实现方法五轴加工的工艺实现方法

五轴定向加工。工件或刀具相对摆转到刀具与所需加工的表面垂直后，刀轴呈一定的姿态角不变，其它三个直线轴作传统的三轴联动加工。包括：钻镗点位加工、五轴分度形式的平面轮廓及槽形的铣削加工或曲面铣削加工。

由工作台带动工件摆转做定向加工时，其工艺实现方式完全类似于传统三轴加工，可沿用三轴加工的工艺手段和编程方法，包括走刀方式及其刀具补偿的设置。

当摆转使得主加工走刀在标准XY、YZ、XZ平面内实施时，可以三轴加工一样使用直线和圆弧插补、钻镗循环的编程以及相关刀补控制；由主轴带动刀具摆转实现定向加工若摆转后的走刀不在这些标准平面内，只能采用直线拟合的方式，通过直线插补来实现，其刀补控制的应用将受到一定的限制，加工编程将变得更复杂且不易于解读。五轴联动加工。三个直线轴和两个旋转轴按照特定的轨迹关系同时运动，从而实现刀具相对于工件的连续或断续切削，主要用于空间复杂曲面的加工。需CAM编程，未必都是五轴联动走刀方式。五轴加工的工艺实现方法多轴加工的工艺设计尽可能用平面加工或三轴加工方法去除大余量。以提高切削效率，增加其加工控制的可预见性。分层加工，留够精加工余量。分层加工可均衡零件的内应力，防止过大的变形。遇到难加工材料或者加工区域窄小、刀具长径比较大情况时，粗加工可采用插铣方式。叶轮加工开槽时，开槽和扩槽最好不要一次到底，应根据情况分步完成，即开到一定深度后先做半精加工，然后再继续开槽。

粗加工工艺安排原则

半精加工工艺安排原则

半精加工是为精加工均化余量而安排的，因此其给精加工留下的余量应小而均匀。保证精加工时零件具有足够的刚性。多轴加工的工艺设计

分层、分区域分散精加工。精加工顺序最好是由浅到深、从上而下。如叶片类精加工应先从叶面、叶背开始，然后再到轮毂，以确保叶型悬臂加工时其根部有足够的刚性。模具、叶片、叶轮等零件的加工顺序应遵循曲面→清根→曲面反复进行。切忌相邻曲面的余量相差过大，在加工大余量面时向小余量面方向让刀而造成相邻曲面过切。

尽可能采用高速加工。高速加工不仅可以提高精加工效率，而且可改善和提高工件精度和表面质量，同时有利于使用小直径刀具，有利于薄壁零件的加工。由于多轴曲面CAM编程计算复杂，刀路轨迹凌乱而不可预见，抬刀、下刀次数多，易扎刀过切。可先简化曲面建模，或尝试改变刀轴下刀的方向，或在考虑刀具刚性时使用稍小直径的刀具，以减少抬刀和下刀的次数，使刀路连续顺接。如使用锥拔球形铣刀，就是既要减小前部的球头半径，又要使后面杆部直径加粗，以保证刀具有足够的刚性。

精加工工艺安排原则

立式附加四轴机床多用于回转直径不大的中小型盘套类或细长轴类零件加工，卧式四轴机床则适合大型箱体类多面加工的零件。大型模具零件的模腔曲面使用双摆头五轴加工时，具有较好的动作控制灵活性，若采用摆台式就会因主轴与摆台的干涉而限制其允许的加工范围；多面体零件若为大中型件应选用较大工作台面的机床以确保可靠平稳装夹，用双摆台五轴加工较适宜，在行程范围许可时亦可采用立卧转换A+B双摆头五轴加工，采用摆头+回转台A+C五轴方式则容易受干涉问题的制约；对于叶轮、螺旋桨类零件，大中型件宜用双摆头或双摆台五轴加工方式，亦可用摆头+回转台五轴方式，小型件可使用3+2附加五轴加工方式。多轴加工的工艺设计充分利用多轴机床的工艺优势，在刀路设计上设置刀轴相对于加工表面法向倾斜一定的角度，避免切削点零线速切削状态，有效提高其切削接触点处的切削线速度，从而改善切削质量，提高切削效率。多轴加工的工艺设计基于曲线拟合精度控制机理，充分发挥多轴机床可变姿态角的优势，在保证同样曲线拟合加工允差的前提下，使用立铣刀的侧刃或底刃实施允许弦长的线接触切削，可加大切削行距，从而提高切削效率和表面质量。

多轴加工的工艺设计谢谢！使用多轴机床的综合加工多轴及高速加工刀具多轴及高速加工刀具自动换刀的刀柄系统高速加工的刀具应用常用钻铣加工刀具高速加工的概念自动换刀的刀柄系统刀柄代号表示为：自动换刀机床通用7：24MAS403标准的BT圆锥工具柄，锥柄为40号，前部为弹簧夹头ER，最大夹持直径32mm（若为MT3则代表有扁尾莫氏3号锥柄），刀柄工作长度（锥柄大端直径处到弹簧夹头前端面的距离）为100mm。

自动换刀的刀柄系统两端面键键槽与主轴轴心的间距不对称，刀柄在主轴上应按刀柄上的缺口标记进行单向安装JT型（DIN69871-A）自动换刀的刀柄系统两端面键键槽与主轴轴心的间距对称，刀柄在主轴上可双向安装，重装时需要关注刀具有无方向要求。BT型（MAS403）常用钻铣加工刀具1、5、8、13—套式结构9、15、16—整体式

其它—机夹刀片结构数控铣削加工刀具常用钻铣加工刀具面铣刀端铣刀

球头铣刀键槽铣刀钻头加工较大的平面应选择面铣刀；加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀（球刀）；加工封闭的键槽选择键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀。钻铣刀具的选用铣削平面时，一般采用两次走刀，一次粗铣、一次精铣。粗铣刀直径选小些可减小切削扭矩；精铣刀直径宜大，最好能包容待加工表面的整个宽度。余量大且表面不均匀时，刀具直径宜小，可避免粗切刀痕过深而影响加工质量。高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因为毛坯面有硬化层和夹砂现象，会加速刀具的磨损。余量小且要求表面粗糙度较低时，应采用立方氮化硼(CBN)刀片端铣刀或陶瓷刀片端铣刀。铣刀选用及注意事项镶硬质合金的立铣刀可强力刀削，常用于加工凹槽、窗口面、凸台面和毛坯表面及粗切孔。高精度凹槽加工，可采用直径稍小于槽宽的立铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀补铣槽两边，直到达到精度要求为止。钻深孔时容易折断钻头、应采用断屑钻或啄钻循环，以利于冷却和排屑。钻孔前最好点钻中心孔或锪窝，同时也可用于孔口倒角。钻铣刀具选用及注意事项高速加工的概念HighSpeedMachining高速切削的实用定义：HSM不是简单意义上的高切削速度(Vc)，它是一种用特定方法和设备进行加工的工艺。高速切削无需高主轴转速，许多高速切削是用中等转速并采用大尺寸刀具进行的加工。高速切削更适合于对淬硬刚实施精加工，其切削参数可为常规4~6倍。如果小零件从粗到精都采用高速切削，则意味着极高的生产效率。

高速切削（HSM）一般是指在高转速和高进给下的铣削加工。高速切削定义的观点：高切削速度的加工（比传统高5~10倍）高主轴速度的加工高（大）进给加工高主轴速度和高进给加工高生产率加工

高速切削理论含义：Vc一定时De↓则n↑,即fn↑。De↓则ae↓或ap↓。常用于小刀具精修反之：Dc不变，ae↓或ap↓则De↓，即n↑,fn↑。高速加工的概念高速切削的缺点：起始过程的加减速较大，易造成导轨、丝杠和轴承的磨损。需针对性的工艺、刀路设计，快速配套的数据传送接口（预读要求）。合理的调试较费时，对操作者技术要求高。急停保护效果小，人为操作失误及软硬件故障易造成严重后果，安全保护措施要求高。高速切削的优势：薄层切削温升小，可延长刀具寿命,适于加工细长件低切削力使刀具弯曲小，机床部件损伤小生产率高，振动小加工平稳，精修表面质量好，利于薄壁加工适于淬硬材料的加工，可简化工艺过程“干切削”，易于实现“绿色”制造使用安全外罩及防碎片盖避免刀具大悬伸不能用“重”刀具及接杆定期检查刀具、接杆和螺栓的疲劳裂纹不要使用整体高速钢刀具大离心力需考虑刀具对主轴限速要求

高速切削需要具备的要素：高速通信技术：系统需要高速通信来适应高达1GB数据信息的传送控制技术：控制系统必须能处理包含许多超高速运动的大程序、高速进给的插补运算等机床设计：机床要按照重工件高速运动所需的驱动、加减速设计，如高速电主轴、高速精密轴承、直线电机及新型滚珠丝杠副等平衡精密切削刀具和刀柄：需要动平衡性能好、平衡精度高的刀具系统，如HSK高速刀柄及热装或液压刀柄等加工技巧：需要有针对性的切削策略生成刀轨的CAM系统：能针对高速加工走刀特点生成刀具轨迹高速加工的概念高速加工的刀具系统

传统7：24的刀具锥柄轴向尺寸大且刀具较重，不利于快速换刀及机床小型化的实现。高速加工采用HSK刀柄接口，为一小锥度（1：10）空心短锥结构，使用时端面与锥面同时接触（过定位），其接触刚性更高。

大锥度7：24DIN69871空心短锥1：10DIN69893与主轴端面间有间隙，相对稳定性较低（会晃动）、不适合高转速轴向精度低、有限的径向精度重量大，换刀较慢高的静态及动态稳定性高的轴向及径向精度非常适合在高转速下使用，定心准确重量轻，易于换刀传统锥柄刀具与HSK高速加工刀具比较

高速加工的刀具系统热装收缩刀柄利用刀柄（特殊钢）和刀具（硬质合金）的热膨胀系数差，对刀具进行高精度高强力的夹持。适合在刀具更换不频繁的加工中。液压刀柄在刀具容腔外侧开设有液压油容腔，通过旋调腔口螺栓加压后使油腔膨胀，改变刀具容腔的体积而夹紧刀具。吸振，可改善切削状况。高速加工的刀具系统谢谢！使用多轴机床的综合加工多轴加工工艺特点多轴加工的工艺特点多轴加工的工艺优势多轴加工的工艺实现方法多轴加工的特点四轴定向加工。确定第四轴零度方位后，要加工对应面部位时，第四轴先旋转到某一角度方位，然后锁定旋转轴不变，再做该面内容的传统三轴加工，即为四轴定向加工。定向面1定向面2定向面3四轴加工的工艺实现方法旋转四轴的联动加工。主要用于旋转表面有高低不平的凸凹变化，需边旋转边加工的表面特征精修或局部区域特征的旋转加工。四轴加工的工艺实现方法五轴加工的工艺实现方法

五轴定向加工。工件或刀具相对摆转到刀具与所需加工的表面垂直后，刀轴呈一定的姿态角不变，其它三个直线轴作传统的三轴联动加工。包括：钻镗点位加工、五轴分度形式的平面轮廓及槽形的铣削加工或曲面铣削加工。

由工作台带动工件摆转做定向加工时，其工艺实现方式完全类似于传统三轴加工，可沿用三轴加工的工艺手段和编程方法，包括走刀方式及其刀具补偿的设置。

当摆转使得主加工走刀在标准XY、YZ、XZ平面内实施时，可以三轴加工一样使用直线和圆弧插补、钻镗循环的编程以及相关刀补控制；由主轴带动刀具摆转实现定向加工若摆转后的走刀不在这些标准平面内，只能采用直线拟合的方式，通过直线插补来实现，其刀补控制的应用将受到一定的限制，加工编程将变得更复杂且不易于解读。五轴联动加工。三个直线轴和两个旋转轴按照特定的轨迹关系同时运动，从而实现刀具相对于工件的连续或断续切削，主要用于空间复杂曲面的加工。需CAM编程，未必都是五轴联动走刀方式。五轴加工的工艺实现方法

立式附加四轴机床多用于回转直径不大的中小型盘套类或细长轴类零件加工，卧式四轴机床则适合大型箱体类多面加工的零件。大型模具零件的模腔曲面使用双摆头五轴加工时，具有较好的动作控制灵活性，若采用摆台式就会因主轴与摆台的干涉而限制其允许的加工范围；多面体零件若为大中型件应选用较大工作台面的机床以确保可靠平稳装夹，用双摆台五轴加工较适宜，在行程范围许可时亦可采用立卧转换A+B双摆头五轴加工，采用摆头+回转台A+C五轴方式则容易受干涉问题的制约；对于叶轮、螺旋桨类零件，大中型件宜用双摆头或双摆台五轴加工方式，亦可用摆头+回转台五轴方式，小型件可使用3+2附加五轴加工方式。多轴加工的工艺实现多轴加工的工艺优势将球刀的刀轴方向相对于加工表面法向倾斜一定的角度，就可以加大刀具的有效切削直径，使其切削接触点处的切削线速度得以提高。使用多轴机床加工，在刀路设计上设置刀轴相对于加工表面法向倾斜一个角度，避免零线速切削，有效提高其切削接触点处的切削线速度，从而改善切削质量，提高切削效率。用点接触的球刀加工一张曲面时，要想获得较高的逼近精度，就需要减小步长或行距，因而耗时、耗刀且质量不高。

可变姿态角的多轴加工，可使刀具与工件相对摆转到刃部平行或垂直于弦线，实施允许弦长的线接触切削，从而可加大切削行距。

等弦长逼近等误差逼近

多轴加工的工艺优势基于曲线拟合精度控制机理，充分发挥多轴机床可变姿态角的优势，在保证同样曲线拟合加工允差的前提下，使用立铣刀的侧刃或底刃实施允许弦长的线接触切削，可加大切削行距，从而提高切削效率和表面质量。

采用多轴加工较大曲率半径的曲面，可使用平底铣刀以线接触方式实现多轴宽行的高效切削。

变斜角变半径顺滑过渡的几段弧形曲面，五轴加工时，可用立铣刀的侧刃一次精加工出来，加工表面质量比用球刀好，精度和切削效率高。多轴加工的工艺优势

当零件曲面几何模型构成由空间变换后可实现规律控制时，通过多轴姿态角调整即可容易实现简单的加工，例如变斜角零件。多轴加工的特点对复杂型面零件仅需少量次数的装夹定位即可完成全部或大部分加工，从而节省大量的时间。由于多轴机床的刀轴或工件可以相对方便地进行姿态角的调整，所以能加工更加复杂的零件。

因姿态角可调，易实施干涉碰撞的避让控制，避免过切和欠切的现象发生；且便于实现切削接触点的灵活控制，增大接触点的线速度或使切削由点接触变为线接触，从而改善切削效率和加工表面质量。多轴联动加工可简化刀具形状，降低刀具成本。通过多轴空间运行，可以使用更短的刀具进行更精确的加工，使刀具的刚性、切削速度、进给速度得以大大提高。多轴加工的特点多轴联动加工可使得夹具结构更简单。能实现端刃切削到侧刃切削的灵活变化，使得一些复杂型面加工能转化为二维平面的加工，灵活的刀轴控制使得斜面或斜面上孔的加工编程和操作更为简单方便。但多轴加工编程复杂，大多需用CAM自动编制，且多轴加工的工艺顺序与三轴有较大的差异。尽可能采用高速加工。高速加工可以提高精加工效率，且可改善和提高工件精度和表面质量，同时利于用小刀具做薄壁件加工。谢谢！五轴联动加工中心操作与基础编程五轴加工相关技术支持五轴加工相关技术支持五轴加工的技术流程后置处理技术对CAM的要求多轴仿真技术五轴加工的技术流程

五轴后置处理

五轴加工工艺分析与设计CAM刀路设计及仿真调试零件工程图样CAM自动编程软件系统CAD几何建模五轴结构模式选配五轴关键参数设置拓展界面控制相关算法处理双摆台五轴模式双摆头五轴模式摆头+摆台五轴模式自用机床特征参数设置五轴机床加工调试零件装夹与对刀调整基于NC的五轴加工仿真验证与检查NC程序生成轴间偏置摆长等对CAM软件的基本要求定位五轴加工方式（3+2轴）；连续五轴加工方式；拓展的典型特征专家模块；刀轴控制方法多样，刀轴运动安全合理；支持使用全范围不同类型的切削刀具；刀具夹持和刀具的5

轴碰撞检测；五轴刀具路径编辑能力；五轴联动的实体切削、机床动作仿真过程；完善的五轴加工后处理，支持各种机床设备。

点位加工曲线加工曲面加工

五轴后置处理技术

五轴后置处理

五轴结构模式选配五轴关键参数设置拓展界面控制相关算法处理双摆台五轴模式双摆头五轴模式摆头+摆台五轴模式五轴后置处理技术UGNX五轴后置处理技术MasterCAM五轴后置处理技术

Cimatron基于NC的仿真检查CAM内嵌的实体切削仿真CAM内嵌的机床动作仿真

基于刀路的仿真

基于NC程序的仿真第三方专业软件仿真机床系统的3D仿真便于观察刀路的加工效果，以及时调整刀路方法与设计参数。观察程序的加工轨迹；检查后置的正确性；检查干涉碰撞状况。基于NC的仿真检查基于NC的仿真检查谢谢！五轴联动加工中心操作与基础编程五轴加工中心的操作基础

GL8-V五轴加工中心的基本构成

HNC-848数控系统及其控制功能

GL8-V五轴加工中心的面板及基本操作

五轴加工中心的操作基础GL8-V五轴加工中心的基本构成机床的机械结构组成机床规格参数与技术指标双摆台结构与摆角范围机床主轴与ATC装置机床的结构组成机床五轴结构类型：

双摆台A+C使用数控系统：

HNC-848M刀库形式及容量：伞形16把机床的机械结构组成机床的技术参数1.主要参数规格ITEMUNITGL8-V工作台最大荷重KG水平：100倾斜：75工作台面积MMФ350X轴行程MM400+550（换刀行程）Y轴行程MM400+150Z轴行程MM350A轴行程degree-42°～+120°C轴行程degree360°主轴鼻端至工作台距离MM120～470主轴锥度

BT40主轴转速R.P.M10000X/Y/Z切削速度MM/min1~12000快移速度MM/minX：36000、Y：36000、Z：36000R.P.MA:13.3、C:22.2定位精度MMX/Y/Z:±0.005SECA:45″、C:15″重复定位精度MMX/Y/Z:±0.003SECA:±8″、C:±6″双摆台结构与摆角范围机床主轴与ATC装置数控系统结构及控制功能总线式数控系统及控制原理软件结构及控制功能外设控制，系统资源管理。程序解释，插补、位置控制实时处理。输入输出、PLC程序处理。总线式数控系统及控制原理现场总线的通信，外接伺服和主轴驱动、PLC等。数控系统的软件功能模块插补与运动控制RTCP实时刀长补偿程序解释界面控制数控系统基本控制功能功能类别基本控制功能CNC功能最大控制轴：9进给轴+4主轴联动轴数：9轴最大移动速度：999.999米/分钟最小分辨率：10-6mm/deg/inch直线、圆弧、螺纹、NURBS插补功能、参考点返回、自动加减速控制MDI功能M、S、T功能加工过程图形仿真和实时跟踪CNC编程功能最大编程尺寸：999999.999mm。绝对/相对指令编程宏指令编程、子程序调用工件坐标系设定平面选择坐标旋转、缩放、镜像刀具补偿功能刀具长度补偿刀尖半径补偿RTCP操作功能15寸LED彩色液晶显示屏、PC标准键盘接口手持单元（选件）图形显示功能与动态实时仿真网络通讯功能进给轴功能最高设定速度999999.999mm/min。进给修调0%-120%快移修调0%-100%每分钟进给/每转进给。多种回参考点功能：单向、双向快移、进给加减速设定主轴功能主轴修调：从0%-150%主轴速度和修调显示螺纹功能主轴定向刚性攻丝辅助功能冷却开/停自动换刀主轴正反转PLC功能内嵌式PLC梯形图在线监控就近选刀功能标准铣床梯形图程序在线/离线编程与调试功能五轴控制功能的编程支持倾斜面的坐标定向在倾斜面上建立特性坐标系，通过基于特性坐标系的坐标变换，使得加工面总是垂直于刀具轴方向，斜面上的编程与平面上的编程同样简单。

可在系统界面内建立特性坐标系，然后在程序中使用G68.1指令来选择使用哪一个特性坐标系。

系统中最多可设置16个特性坐标系实际可设置9个五轴控制功能的编程支持法向进退刀控制HNC-848数控系统在通过G68.1使用特性坐标系的基础上，可以指令G53.1来控制刀具轴摆动到与特性坐标系Z轴平行的方向，从而可实现法向进退刀控制。五轴控制功能的编程支持刀具自动测量（选配）工件测量刀具测量HNC-848的自动测量功能GL8-V五轴加工中心的面板及基本操作软件界面和菜单操作基本操作方法机械操作面板功能项常见故障处置软件界面及菜单操作信息显示区程序输入U盘插口图文信息主显示区程序显示区菜单区菜单键软件界面及菜单操作程序操作管理界面软件界面及菜单操作设置操作界面软件界面及菜单操作刀补设置操作界面机械操作面板及功能轴选择键区速度修调旋钮操作方式控制键区软件功能控制项编辑操作键盘区辅助功能控制键区运动控制---坐标轴回零的两种控制模式

+X+X回零模式1回零模式2基本操作方法运动控制---极限行程控制及其位置关系

+X软极限关闭-X解除正硬极限负硬极限+X软极限有效-X解除正软极限负软极限运动控制---极限行程控制及其位置关系

运动控制---手轮与增量控制

选择X/Z轴时为手轮控制方式；选择OFF时为面板控制的增量方式。倍率选择顺旋为+逆旋为-急停按钮运动控制---MDI方式操作当前模态操作方式：操作执行：开始暂停程序编辑时的快捷键程序编辑修改时可先进行块定义后利用进行块复制、块粘贴、块移动和块删除的功能实施大范围程序的编辑操作。对应操作的快捷键组合分别为：ALT+B→定义块首ALT+E→定义块尾ALT+C→块复制ALT+V→块粘贴ALT+X→块剪切定义好块并进行过块复制操作后，将光标移至要粘贴的位置，按ALT+V即可。单段：每次只运行一行程序。保留模态可按循环启动持续运行后续程序行。跳段：对行前加“/”的程序行，可通过选择跳段“有效或无效”控制该行是否执行。空运行：忽略程序中F进给速度控制功能，以快移速度执行程序，若选用了机床锁住，类似于HNC的程序校验。程序校验：在不执行机械运动的状况下运行检查所选择的程序。程序运行模式控制常见故障及其处置

“急停”

故障

（1）急停按钮未弹起。应检查包括主面板的急停按钮、手轮上的急停按钮及防护门是否锁好（门联锁开关）

（2）因超程导致的急停。应先查看故障警示信息以界定是哪个轴哪个方向的硬超程，按住超程解除强制接通驱动电源后往反方向移动该轴退出超程范围，为防因寸动而产生跟踪误差过大的报警，宜先将快进倍率置为100%后快速退出超程状态；

（3）因驱动负荷过大导致空开跳断。应检查控制电柜内有无空开跳断，若有，先关断总电源后合上空开。

（4）开关损坏或断线导致的急停。更换开关；接好断线。

超程故障

（1）“软超程”报警：只需在手动方式下朝反方向移动到软行程极限之内即可自动解除。

（2）“硬超程”报警：则必须在按住“超程解除”按钮，待屏幕出现“复位”—“手动正常”后以手动方式将该进给轴反向移到软行程极限内后松开“超程解除”按钮，方可解除。

常见故障及其处置

无法正常回零故障

（1）参考点检测开关损坏。回零不减速、一直缓速，碰触后无变化。检查开关触点、断线或机械弹出动作，维修或更换。

（2）出现“硬超程”报警。有异物、超程挡块在参考点挡块之前或回零方向错误。排除异物；检查挡块位置并正确放置；检查并正确设置回零方向。

（3）出现“软超程”报警。正软极限太小或机床零点位置被错误重置。排除异物、设置较大的正软极限，正常回零后再重设为相对合理的正软极限。

常见故障及其处置⑥限位开关发出“换刀完毕”的信号，主轴自由，可以开始加工或其它程序动作。③机械手伸缩缸活塞杆推动机械手伸出，从主轴和刀库上取出刀具。接着机械手回转180°，交换刀具位置。①主轴端：机械回零并实施主轴准停；刀库端：刀库旋转选刀，将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。且刀库中刀座进行90º的翻转，将刀具翻转至与主轴平行的角度方位机械手自动换刀动作原理④机械手伸缩缸缩回，将换位后的刀具装入主轴和刀库，接着主轴松紧刀气缸退回，卡爪卡紧刀柄上的拉钉。⑤机械手放开主轴和刀库上的刀具后复位。刀库中刀座再作90º的翻转，将刀具翻转至与刀库中刀具平行的角度方位

②机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具，然后主轴松紧刀气缸动作，推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉，同时进行主轴吹气，清洁锥孔。主轴松紧刀机构打刀气缸打刀缸行程开关碟形弹簧刀柄刀柄拉钉松紧刀弹性卡爪松紧刀拉杆传动带轮主轴松紧刀故障主轴定向故障主轴侧常见故障及其处置

ATC自动换刀故障表象主要为换刀动作不能持续、装卸刀时有异响、掉刀等

最常见：气压不足原因：气路泄漏或气源中断最直接原因：松紧刀行程不够，夹爪张紧不到位，除气压外尚有机械原因。

最常见：憋刀、抓刀不紧、刀具甩出原因：电机与主轴传动松，参数变动最直接原因：定向角度控制不到位。机械手夹刀机构机械手取送刀故障刀库故障常见故障及其处置

ATC自动换刀故障机械侧表象主要掉刀、撞刀、未更换指定刀具等

最常见：刀库不转、乱刀原因：传动、电机故障、检测开关失效最直接原因：刀库不转或转位错乱，计数出错，刀号不对应。

最常见：夹刀不紧、甩刀原因：锈污、弹簧失效、部件不复位最直接原因：夹刀键块不动作。机床日常维护与保养检查部位检查内容每天每月六个月一年切削液箱观察箱内液面高度，及时添加清理箱内积存切屑，更换切削液清洗切削箱、清洗过滤器全面清洗、更换过滤器润滑油箱观察油标上油面高度，及时添加检查润滑泵工作状况,油管接头是否松动/漏油清洁润滑箱、清洗过滤器全面清洗、更换过滤器各移动导轨副清除切屑、检查润滑及划痕清理导轨滑动面上刮屑板导轨副上的镶条、压板是否松动检验导轨运行精度压缩空气气泵检查气泵控制的压力是否正常检查气泵工作状态是否正常、滤水管道是否畅通空气管道是否渗漏清洗气泵润滑油箱、更换润滑油气源自动分水器（三点组合）工作是否正常、观察分油器中滤出的水分，及时清理擦净灰尘、清洁空气过滤网空气管道是否渗漏、清洗空气过滤器全面清洗、更换过滤器液压系统观察箱体内油面高度、油压力是否正常检查各阀、油路是否正常畅通、接头处是否渗漏清洗油箱、清洗过滤器全面清洗油箱、各阀、更换过滤器检查部位检查内容每天每月六个月一年防护装置清除切削区内防护装置上的切屑与脏物、用软布擦净用软布擦净各防护装置表面、检查有无松动折叠式防护罩的衔接处是否松动因维护需要，全面拆卸清理刀具系统刀具夹持是否可靠、位置是否准确、刀具是否损伤刀具更换后，重新夹持的位置是否正确刀夹是否完好、定位固定是否可靠全面检查、有必要更换固定螺钉换刀系统观察主轴定向、刀库选刀、机械手定位情况检查刀库、机械手的润滑情况，清除油污检查换刀动作的轻便灵活程度清理主要零部件、更换润滑油LED显示及操作面板观察报警显示、指示灯的显示情况检查各轴限位及急停开关是否正常、观察LED显示检查面板上所有操作按钮、开关的功能情况检查插接线路、并清除灰尘强电柜与数控柜冷风扇工作是否正常、柜门是否关闭清洗控制箱散热风道的过滤网清理控制箱内部保持干净检查所有插接线路、继电器和电缆的接触情况机床日常维护与保养检查部位检查内容每天每月六个月一年主轴箱观察主轴运转情况，注意声音、温度的情况检查主轴上刀柄的夹紧情况，注意主轴定向功能检查松紧刀装置、主轴轴承的润滑情况，测量轴承温升是否正常清洗零部件、更换润滑油，检查或更换主传动带。检验主轴精度，进行校准电气系统与数控系统运行功能是否有障碍，监视电网电压是否正常检查所有电气部件、联锁装置的可靠性。长期不用需定期通电空运行检查一个试验程序的完整运转情况检查存储器电池、检查数控系统的大部分功能情况电动机观察各电动机运转是否正常观察各电动机冷却风扇运转是否正常各电动机轴承噪声是否严重、必要时可更换检查电动机控制板、电动机保护开关的功能。滚珠丝杠用油擦净丝杠暴露部位的灰尘和切屑检查丝杠防护套，清理螺母防尘盖上的污物，丝杠表面涂油脂测量各轴反向间隙、必要时予以调整或补偿清洗滚珠丝杠上润滑油，涂上新脂机床日常维护与保养谢谢！使用多轴机床的综合数控加工机床RTCP功能控制参数设置

五轴机床RTCP结构参数测试

五轴机床RTCP结构参数设置

五轴加工中心的操作基础机床RTCP控制功能测试双摆台机床RTCP结构参数的标定

先测定出参数数据，再设置到系统参数中。主要包括：C转台中心位置（X0Y0Z0)AC轴间偏置(YfZf)

RTCP结构参数测试与标定C转台中心位置（X0Y0Z0)的测定调整A、C轴至0゜方位，使C转台置于水平位置；使用寻边器先后定位到C轴转台正对的两侧表面，记录下对应的X1、X2、Y1、Y2机床坐标值，则：X0=(X1+X2)/2，Y0=(Y1+Y2)/2；使用高50的Z向对刀设定器至测头与主轴下端面处于极限接触状态，记录此时的机床坐标Z值（负值），则C转台中心Z坐标应为Z0=Z-50。

RTCP结构参数测试与标定AC轴间偏置（YfZf)的测定测定算法原理：

|Y|=H+Zf+Yf

；|Z|=H+Zf-（Yf+L）则：Yf=（|Y|–|Z|–L）/2Zf=（|Y|+|Z|+L）/2–H即测算出Y、Z、L、H后，再据此求算。测定条件：使用的测试块高H，确保测试顶面与安装底面平行、测试用后侧表面平直，且与顶面垂直。在A、C轴0゜方位时，打表使后侧面与X轴平行后夹紧。

RTCP结构参数测试与标定AC轴间偏置（YfZf)的测定转A至90゜，使用寻边器定位到翻转后测试块的顶面侧边，记下对应的增量坐标值Y2（负值），则：Y=（|Y2|-d/2）

。移动机床使主轴中心到达C转台中心，即（X0，Y0）位置，并将当前Y轴坐标相对清零；使用寻边器定位到测试块后侧表面，记下对应的增量坐标值Y1（正值），则：L=(Y1-d/2)；使用百分表（或Z轴设定器）先找正转台处于0゜方位时测试块上表面的位置，然后将当前Z坐标相对清零，移开百分表后再转A至90゜，找正测试块呈水平方位的后侧表面位置，记录此时的Z轴相对坐标Z1，即Z=|Z1|。d为寻边器球头直径，H为测试块高度。

RTCP结构参数测试与标定

HNC-848M系统RTCP参数设置画页RTCP功能的手动验证

RTCP操作与功能测试测试方法与原理：当完成机床RTCP结构参数的标定后，即可手动进行RTCP功能测试，以验证参数测定的准确性及RTCP功能的实施效果。如图所示，移动机床直线轴沿-X（或-Y、-Z）方向使表头接触标准球，找准球头最大点位置后将表头调零，同时设置刀长H值=球头杆实际长度－球头半径；在MDI模式下执行【G54；G43.4H1】启用RTCP功能，然后手轮实施A、C轴的旋转，观察千分表指针的变化应在允许范围内，同时观察各轴是否联动，查看机床坐标的变化。无论千分表（工件）放置在工作台上何处，当表头调整到与标准球面法向垂直时，任意改变旋转轴角度，都能保证表头相对球心的距离不变，即刀位点相对工件位置不改变，因旋转角度变化导致刀具相对工件可能产生的直线位移将由系统按RTCP补偿算法自动转换为X/Y/Z的随动调整。五轴常见故障及其处置

五轴功能相关故障旋转轴松紧处理的警示报警号：39~42（PLC中G3012.10~G3012.13

）原因：未按规则正确使用锁紧和释放的M功能指令

M20—释放A轴M21—锁紧A轴

M40—释放C轴M41—锁紧C轴用法：三轴/五轴定向加工时锁紧旋转轴；五轴联动时释放旋转轴RTCP中断时的法向退刀处理

RTCP钻孔、攻丝或者Z轴正方向有干涉加工时的中断处理：按下X484.5所代表开启TOOLSET功能的按键，然后手动或手轮移动+Z轴即可实现手动法向退刀，再次按此键可关闭法向进退刀功能。Z轴正方向无干涉时的中断处理：在MDI模式下，输入G49，取消RTCP功能，然后抬刀或者退刀即可。

谢谢！多轴加工技术基础多轴加工的基础编程多轴加工的编程基础多轴基本编程的指令功能

五轴RTCP功能及编程控制旋转轴循环与最短路径处理

多轴钻镗循环的编程HNC-848M的G指令功能一览代码组指令功能代码组指令功能代码组指令功能G0001快速点定位G2800回参考点*G6112精确停止*G01直线插补G29参考点返回G64连续切削G02顺圆插补G30回第2-4参考点G6500宏非模态调用G03逆圆插补G3401攻丝切削G68.105倾斜面特性坐标系1G02.4三维顺圆插补*G40刀径补偿取消G68.2倾斜面特性坐标系2G03.4三维逆圆插补

G41刀径左补偿G69旋转/特性坐标取消G0400暂停延时

G4209刀径右补偿G70~G7906钻孔样式循环G05.1高速高精模式G43刀长正补偿G73~G89钻、镗固定循环G06.2NURBS样条插补G44刀长负补偿*G80固定循环取消G07虚轴指定G43.4开RTCP角度编程G9013绝对坐标编程G08关闭前瞻功能G43.5开RTCP矢量编程G91增量坐标编程G09准停校验*G49关刀补及RTCPG9200工件坐标系设定G1007可编程输入*G5004缩放关G9314反比时间进给*G11可编程输入取消G51缩放开G94每分钟进给*G1516极坐标编程取消G5200局部坐标系G95每转进给G16极坐标编程开启G53机床坐标系*G9815固定循环回起始面*G1702XY加工平面G53.200刀轴方向控制G99固定循环回R面G18ZX加工平面G54.X扩展工件坐标G10600刀具回退G19YZ加工平面G54~G59工件坐标1~6设定G160~G164工件测量G2008英制单位G181~G18906固定特征铣削循环*G21公制单位G60单向定位HNC-848M的M、F、S、T指令功能代码作用时间组别指令功能代码作用时间组别指令功能代码作用时间组别指令功能M00★00程序暂停M06★00自动换刀M30★00程序结束并返回M01★00条件暂停M07＃b开切削液1M64工件计数M02★00程序结束M08＃开切削液2M20/M21A轴松开/锁紧M03＃a主轴正转M09★关切削液M40/M41C轴松开/锁紧M04＃主轴反转M19c主轴定向停止M98/M9900子程序调用和返回M05★主轴停转M20取消主轴定向M128/M12900开/关工作台坐标系F进给速度采用直接数值指定法，可由G94、G95指定单位是mm/min、°/min还是mm/r采用G93反比时间进给控制方式更适合多轴加工时因旋转轴半径变化的状况多轴加工相关指令功能四轴旋转角度编程控制格式：G90(G91)G1X_Y_Z_A(/B/C)_F_；联动：线性轴移动的同时有第四轴（ABC三者之一）指定角度的旋转。

如:G1X12.0A-180.0F100定向：第四轴先单独旋转到角度方位后不动，后续仅线性轴移动。如：G0A60.0;

G1Z-2.0F100;

G1X5.5Y-6.2;

G2X11.0Y3.5R12.5;

…多轴加工相关指令功能旋转角度编程控制G90(G91)G1X_Y_Z_A_B_C_F_；刀具矢量编程控制G90(G91)G1X_Y_Z_I_J_K_F_；

多轴加工相关指令功能五轴定向编程示例

O0001G0G17G21G40G80G90G54G90G0A0.C0.T1M6G0A-60.C-135.G0X26.945Y15.004S3000M3G43H1Z105.984Z40.984G1Z30.984F200.X-18.945F400.X-15.612Y21.67X15.612X12.278Y28.336…多轴加工相关指令功能五轴联动编程示例O0001G0G17G21G40G80G90G54G90G0A0.C0.T3M6G0A-4.439C0.G0X-30.288Y16.678S4000M3G43H3Z51.445Y19.007G1Z1.445F200.X18.288F400.X14.655Y22.021Z1.679C-10.484X10.272Y24.439Z1.867C-21.598X5.3Y26.012Z1.989C-33.176…多轴加工相关指令功能高速高精加工模式设定G05.1

指令格式：G05.1Q1：

高速高精模式1G05.1Q2：

高速高精模式2G05.1Q0：

高速高精模式关闭（1）高速高精模式1下，插补轨迹与编程轨迹重合；（2）高速高精模式1，系统自动计算相邻线段连接处的过渡速度，在保证不产生过大加速度的前提下，使过渡速度达到最高。（3）高速高精模式2是样条曲线插补模式；（4）高速高精模式2，程序中由G01指定的刀具轨迹在满足样条条件的情况下被拼成样条进行插补RTCP（RotationalToolCenterPoint的简称，即旋转刀轴中心控制），即基于刀轴旋转中心的编程。RPCP（RotationalaroundpanCenterPoint的简称，即旋转盘中心控制），即基于工件旋转中心的编程。RTCP是现代五轴机床系统提供的一种基于旋转轴随动变化的3D刀长补偿功能，需使用如G43.4Hxx指令格式来启用。基本概念：RTCP

和RPCP

RTCP功能及相关控制RTCP功能的含义执行一条含旋转轴角度变化的线性轨迹时，不使用RTCP功能，则刀尖轨迹将为曲线，枢轴轨迹为直线使用自动刀长补偿功能时，能确保刀尖轨迹为直线，而补偿换算后的枢轴轨迹为曲线。这就是RTCP功能

RTCP功能的含义双摆头机床摆长=枢轴中心-刀尖点程序控制的旋转轴运动是绕旋转轴心旋转的含直线轴+旋转轴运动的线性刀轨

RTCP自动补偿的控制若要执行一个含直线轴+旋转轴运动的线性刀轨，如:G01X_B_不启用RTCP的枢轴点轨迹不启用RTCP的刀位点轨迹为保证刀位点的线性运动，枢轴点轨迹：Z向有个DZ的补偿移动，X向少走一个DX的移动，这就是RTCP启用后的自动补偿ΔX=L×sinβΔZ=L×sinβ×tanβRTCP补偿实现的控制方法RTCP:是对因刀具主轴摆转而实施由刀心点到枢轴旋转中心的位置调整，由此进行三维补偿换算的。主要用于摆头式五轴机床。RPCP:是对因工作台带动工件摆转而实施由刀心点到工作台旋转中心及刀具Z轴的位置调整，由此进行三维补偿换算的。主要用于摆台式五轴机床。为实现刀尖点按预定轨迹的行走，需计算刀长随摆角变化的枢轴X/Y/Z位置调整，即三维刀长补偿。若该X/Y/Z调整位置由CAM预计算得出且已呈现在输出的NC程序中，这种电脑预补偿的编程为非RTCP编程；若该X/Y/Z调整位置由机床系统实施RTCP补偿换算实时得到，NC程序中仅给出RTCP相关补偿功能的指令，则这种编程称为RTCP编程。含直线+旋转运动的线性刀轨适用于：不支持RTCP功能的老式五轴机床适用于：支持RTCP功能的现代五轴机床

RTCP与非RTCP编程RTCP补偿控制的启用和取消开启RTCP功能后，系统将对后续的直线运动和旋转轴运动自动进行刀具旋转中心或工作台旋转中心的补偿运算。其格式为：

G43.4/G43.5H_；启用RTCP(角度方式/矢量方式）G90(G91)G1X_Y_Z_A_B_C_F_；G49； 取消退出RTCP补偿算法启用RTCP补偿控制的功能指令实现三维刀长补偿RTCP五轴联动编程示例线性插补编程示例由X0到X10铣削一条直线，同时刀轴方向由B0゜改变至B45゜%0001G54G90M03S2000G43.4H1指定旋转轴角度编程方式，启用RTCPG0X0Y0Z5B0刀具定位到起始位置，刀轴平行于ZG1Z-1F100下刀切入G43.5切换为旋转轴矢量编程方式X10Y0I1K1铣削直线，I、K等比矢量为刀轴在XZ面内B45゜Z5G0Z50G49M5M30基于RTCP的工作台坐标系编程工作台坐标系是指可以随工作台一起旋转的坐标系，与工作台固连在一起并随着工作台一起旋转。通过M代码可以切换到工作台坐标系编程模式。M128开/M129关，在早期版本（如HNC808/818M系统）中使用，现已被G68.1/G68.2取代

RTCP控制的相关功能指令倾斜面特性坐标系编程在倾斜面上建立特性坐标系，通过基于特性坐标系的坐标变换，使得加工面总是垂直于刀具轴方向，斜面上的编程与平面上的编程同样简单。

可在系统界面内建立特性坐标系，然后在程序中使用G68.1指令来选择使用哪一个特性坐标系。也可采用G68.2XxqYyqZzqIαJβKγ按特定顺序变换的欧拉角由程序指定倾斜面转换计算关系。

系统中最多可设置16个特性坐标系实际可设置9个

RTCP控制的相关功能指令倾斜面定向加工方式一（G68.1）在系统界面内建立特性坐标系，然后在程序中使用G68.1指令来选择使用哪一个特性坐标系。

G68.1Q_；

Q后指定要选择的特性坐标系，其值范围为1-9；

G69；取消当前选择的特性坐标系。在倾斜面特性坐标系上可与平面上一样编程，配合G53.1实施刀轴摆转控制，使其刀轴方向总是垂直于加工面。特性坐标系的预置通过指定在工件坐标系中三个点构建

P1：特性坐标系零点P2：特性坐标系X轴正方向任意一点P3：特性坐标系XY平面一二象限任意一点

RTCP控制的相关功能指令倾斜面定向加工方式二（G68.2）在程序指令中给定旋转变换关系的方法实现特性坐标系构建。格式：G68.2XxqYyqZzqIαJβKγ其中，xq、yq、zq为特性坐标系原点在WCS工件坐标系中的坐标，α、β、γ为按特定顺序变换的欧拉角。α为进动角（EULPR），围绕Z轴旋转角度；β为盘转角（EULNU），围绕由进动角改变后的X轴旋转的角度；γ为旋转角（RULROT），

围绕由盘转角改变后的Z轴旋转的角度。角度取值按逆正顺负原则。

举例：G68.2X-70Y-100Z20I120J-90K-90

进动变换

盘转变换

旋转变换

新原点

RTCP控制的相关功能指令法向进退刀控制G53.1/G53.2

HNC-848数控系统在通过G68.1使用特性坐标系的基础上，可以指令G53.2来控制刀具轴摆动到与特性坐标系Z轴平行的方向，从而可实现法向进退刀控制。

RTCP控制的相关功能指令特性坐标系应用编程示例当特性坐标系构建好后，在特性坐标系下加工一个圆%0003M03S2000G54G90G43.4H2指定旋转轴角度编程方式，并启用RTCP功能G68.1Q1（/G68.2X_Y_Z_I_J_K_）

选择并启用特性坐标系G53.2刀轴方向控制G00X0Y0Z50移到特性坐标系中指定点（0，0，50）

Z10刀具下移到Z10处G01X90Y50刀具移到圆弧起点上方

Z3刀具下切到Z3处G91G02X0Y0R30F500顺圆插补走半径R30的整圆G01Z10工进提刀到Z10处G00Z50快速提刀到Z50处G69取消并停用所选特性坐标系G49取消RTCP功能M05M30

RTCP五轴定向编程示例HNC-M与FANUC-OiM在钻镗循环程序格式上的区别G76/G87精镗/反镗G90/G91G99/G98G76/G87X

Y

Z

R

Q

F

L(FANUC-0iM)G90/G91G99/G98G76/G87X

Y

Z

R

I

J

F

L(HNC-M)Q为横移让刀距离，让刀方向由参数设置；I为X方向让刀距离，J为Y方向让刀距离，均只能取正值，让