三轴数控装置设计

A. 四轴加工中心和三轴的有什么不同怎么编程

一、区别如下：

1、结构不同

三轴立式数控加工中心是三条不同方向直线运动的轴，分别是上下、左右和前后，上下的方向是主轴，可以高速旋转；四轴立式加工中心是在三轴的基础上增加了一个旋转轴，即水平面可以360度旋转，不可以高速旋转。

2、使用范围不同

三轴加工中心加工中心使用最为广泛，三轴加工中心能进行简单的平面加工，而且一次只能加工单面，三轴加工中心可以很好的加工、铝制、木质、消失模等材质。

四轴加工中心的使用较三轴加工中心少一些，它通过旋转可以使产品实现多面的加工，大大提高了加工效率，减少了装夹次数。尤其是圆柱类零件的加工多方便。并且可以减少工件的反复装夹，提高工件的整体加工精度，利于简化工艺，提高生产效率。缩短生产时间。

二、编程方法：

1、分析零件图样

根据零件图样，通过对零件的材料、形状、尺寸和精度、表面质量、毛坯情况和热处理等要求进行分析，明确加工内容和耍求，选择合适的数控机床。

此步骤内容包括：

1）确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。

2）采用何种装夹具或何种装卡位方法。

3）确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。

4）确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。

5）确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。

2、确定工艺过程

在分析零件图样的基础上，确定零件的加工工艺(如确定定位方式、选用工装夹具等)和加工路线(如确定对刀点、走刀路线等)，并确定切削用量。工艺处理涉及内容较多，主要有以下几点：

1）加工方法和工艺路线的确定 按照能充分发挥数控机床功能的原则，确定合理的加工方法和工艺路线。

2）刀具、夹具的设计和选择 数控加工刀具确定时要综合考虑加工方法、切削用量、工件材料等因素，满足调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。数控加工夹具设计和选用时，应能迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。

并尽量使用组合夹具，以缩短生产准备周期。此外，所用夹具应便于安装在机床上，便于协调工件和机床坐标系的尺寸关系。

3）对刀点的选择 对刀点是程序执行的起点，选择时应以简化程序编制、容易找正、在加工过程中便于检查、减小加工误差为原则。

对刀点可以设置在被加工工件上，也可以设置在夹具或机床上。为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。

4）加工路线的确定 加工路线确定时要保证被加工零件的精度和表面粗糙度的要求；尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程；有利于简化数值计算，减少程序段的数目和编程工作量。

5）切削用量的确定 切削用量包括切削深度、主轴转速及进给速度。切削用量的具体数值应根据数控机床使用说明书的规定、被加工工件材料、加工内容以及其它工艺要求，并结合经验数据综合考虑。

6）冷却液的确定 确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀。

由于数控加工中心上加工零件时.工序十分集中.在一次装夹下，往往需要完成粗加工、半精加工和精加工。在确定工艺过程时要周密合理地安排各工序的加工顺序，提高加工精度和生产效率。

3、数值计算

数值计算就是根据零件的几何尺寸和确定的加工路线，计算数控加工所需的输入数据。一般数控系统都具有直线插补、圆弧插补和刀具补偿功能。对形状简单的零件(如直线和圆弧组成的零件)的轮廓加工，计算几何元素的起点、终点，圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等。

对形状复杂的零件(如非圆曲线、曲面组成的零件)，用直线段或圆弧段通近，由精度要求计算出节点坐标值。这种情况需要借助计算机，使用相关软件进行计算。

4、编写加工程序

在完成工艺处理和数学处理工作后，应根据所使用机床的数控系统的指令、程序段格式、工艺过程、数值计算结果以及辅助操作要求，按照数控系统规定的程序指令及格式要求，逐段编写零件加工程序。

编程前，编程人员要了解数控机床的性能、功能以及程序指令，才能编写出正确的数控加工程序。

5、程序输入

把编写好的程序，输入到数控系统中，常用的方法有以下两种：

1）在数控铣床操作面板上进行手工输入；

2）利用DNC(数据传输)功能，先把程序录入计算机，再由专用的CNC传输软件.把加工程序输入数控系统.然后再调出执行.或边传输边加工。

6、程序校验

编制好的程序，必须进行程序运行检查。加工程序一般应经过校验和试切削才能用于正式加工。可以采用空走刀、空运转画图等方式以检查机床运动轨迹与动作的正确性。

在具有图形显示功能和动态模拟功能的数控机床上或CAD/CAM软件中，用图形模拟刀具切削工件的方法进行检验更为方便。但这些方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能检查被加工零件的加工精度。

B. 数控机床的X、Y、Z三轴方向如何确定

假设：工件固定，刀具相对工件运动。

标准：右手笛卡儿直角坐标系——拇指为X向，食指为Y向，中指为Z向。

顺序：先Z轴，再X轴，最后Y轴。Z轴——机床主轴；X轴——装夹平面内的水平向；Y 轴——由右手笛卡儿直角坐标系确定。

方向：退刀即远离工件方向为正方向。

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造，更换许多模具、夹具，不需要经常重新调整机床。

(2)三轴数控装置设计扩展阅读：

数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一具脉冲当量（一般为0.001MM）。

而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

在控制装置编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。

在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。

C. 请问数控铣床三轴铣和五轴铣编程有什么不同急求

1、三轴和五轴联动都能计算机自动编程，但是三轴能手动编程 ，五轴要手动编程几乎不可能。
2、数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
3、编程是编写程序的中文简称，就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码，并最终得到相应结果的过程。为了使计算机能够理解人的意图，人类就必须要将需解决的问题的思路、方法、和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种人和计算机之间交流的过程就是编程。

D. 数控机床三轴如何确定六轴名称分别是什么

常规的机床控制轴有6个，除一般空间常见的X、Y、Z三个轴之外，还有绕这三个轴旋转的三个轴：绕X轴的A轴、绕Y轴的B轴及绕Z轴的C轴。

关于通用机床的轴：

1、立式加工中心：X、Y、Z三轴常用，加一个工作台第四轴或四、五轴旋转工作头，这是最多的立式五轴五联动。

2、数控车：X、Z两轴常用，车铣中心有一个C轴（与主轴在一起旋转的轴）。

3、数控平磨：X、Y、Z三轴常用，再加上修正装置还会另有2轴。

4、数控外圆磨：X、Y、Z三轴加修整器1-2个轴。

5、数控曲线磨：X、Z、C三轴常用，可磨内外凸轮曲线。

6、数控曲轴磨：X、Z、C三轴外加修正轴1-2个。

(4)三轴数控装置设计扩展阅读

机床分类

1、普通机床：包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等；

2、精密机床：包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床；

3、高精度机床：包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等；

4、数控机床：数控机床是数字控制机床的简称；

5、按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床；

6、按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床；

7、按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床；

8、按机床的控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统；

9、按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。

参考资料

网络-机床

E. 什么是数控机床三轴联动

一般的与主轴平行的是Z轴，然后按笛卡尔坐标系建立坐标，X轴和Y轴与主轴垂直，A轴是在YZ平面旋转。三轴联动是指三个进给轴参与插补运算走出一条曲线，这里不包括主轴。

三轴联动的精度较低，不能加工精密零件，可以用五轴联动机床，五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴（三个直线坐标和两个旋转坐标），而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。

(5)三轴数控装置设计扩展阅读：

特点：

1、可有效避免刀具干涉

2、对于直纹面类零件，可采用侧铣方式一刀成型

3、对一般立体型面特别是较为平坦的大型表面，可用大直径端铣刀端面贴近表面进行加工

4、可一次装卡对工件上的多个空间表面进行多面、多工序加工

5、五轴加工时，刀具相对于工件表面可处于最有效的切削状态。零件表面上的误差分布均匀

6、在某些加工场合，可采用较大尺寸的刀具避开干涉进行加工

F. 三轴的数控机床怎样改装成五轴联动机床

三轴的数控机床改装成五轴联动机床，加装成五个独立的子系统就可以了。
数控机床的自由度是垂直叠加的，要五轴联动，理论上只需要加装五个独立的子系统就可以了。当机床控制器还要协调各轴之间运动，这才是最难的。而且，加装的子系统越多，数控系统的计算量越大，控制周期就会延长，直接导致运动精度下降。所以，轴数越多，对数控系统的硬件计算能力要求越高。
数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，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，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

G. 我们平常所说的数控机床有三轴，四轴，5轴，这些是怎么定义的控制轴，主轴，旋转轴，有什么区别

控制系统可以控制的坐标轴包括平动轴和回转轴。基本平动轴是X、Y、Z轴，基本回转轴是A、B、C轴。联动轴是指数控系统按照加工的要求可以控制同时运动的坐标轴的数目，例如某型号的数控机床具有X、X、Z三个坐标轴运动方向，而数控系统只能同时控制两个坐标（XY、YZ或XZ）方向的运动，则该机床的控制轴数为3轴（称为三轴控制），而联动轴数为2轴（称为两联动）。

H. 数控铣床三轴跟五轴有什么区别

五轴加工中心有高效率、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。五轴立式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五轴加工中心(7张)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。
三轴数控机床
一般来说，X轴是指工作台的方向，Y轴是主轴箱上下运动方向，Z轴一般是镗杆或铣头的进给方向。
五轴分别是X，Y，Z，W，B或U轴。对镗床来说，分别对应的是工作台直线，主轴箱，镗杆，滑枕和工作台的旋转。
旋转的轴是主传动，当然是Z轴。上下的是Y轴。

I. 三轴数控加工中心和五轴的区别

首先，五轴联动数控机床可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的复杂曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，船舶用的螺旋桨，以及许许多多具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具等。
在复杂曲面加工过程当中，如果采用普通三轴数控机床加工，由于其刀具相对于工件的位姿角在加工过程中不能变，加工某些复杂曲面时，就有可能产生干涉或加工不到位的情况，而采用五轴机床加工时，则由于刀具的姿态在加工过程中随时可调整，就可以避免刀具工件的干涉并能一次装夹完成全部加工。
其次，五轴联动数控机床可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。例如，三轴机床加工复杂曲面时，多采用球头铣刀，球头铣刀是以点接触成形，切削效率低，而且刀具姿态在加工过程中不能调，一般就很难保证用球头铣刀上的最佳切削点进行切削，而且有可能出现切削点落在球头刀上线速度等于零的旋转中心线上的情况，这时不仅切削效率极低，加工表面质量严重恶化，而且往往需要采用手动修补，因此也就可能丧失精度。
五轴联动加工中心优点：
◆加工精度高
五轴联动加工中心的加工精度，一般可达到0.001～0.1mm，五轴联动加工中心是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，五轴联动加工中心定位精度比较高。
◆加工质量稳定、可靠
加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。
◆生产率高
五轴联动加工中心可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，五轴联动加工中心的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，五轴联动加工中心目前正进入高速加工时代，五轴联动加工中心移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。
◆具有高度柔性
在五轴联动加工中心上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，五轴联动加工中心适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。
◆利于生产管理现代化
五轴联动加工中心的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。五轴联动加工中心使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（cad/cam）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础.
◆改善劳动条件
五轴联动加工中心加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强
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J. 什么是三轴数控加工中心

在三轴数控加工中，工件保持静止，而刀具沿三轴移动以铣削零件。3轴加工仍然是制造机械零件最广泛使用的技术之一，可用于自动化和交互操作，铣槽，钻孔和切割锋利边缘。由于3轴加工只在3轴上进行，所以比较简单，可以前后、左右、上下去除材料。

三轴数控加工在 x、y 和 z 轴上进行。X轴可以理解为“从左到右”，Y轴可以理解为“从前到后”，Z轴可以理解为“上下”。与四轴和五轴机床相比，这些传统机床的设置更简单。

但是三轴数控机床也需要操作者有更多的知识来达到预期的结果以及如何放置或重新定位材料。与4轴和5轴机床相比，这传统机床设置起来更简单。但是3轴数控机床也需要操作员有更多的知识来实现结果和放置或重新定位材料。

数控机床有3轴、4轴、5轴之分。这里需要注意的是，轴的数量并不意味着项目更好。3轴数控机床的基本功能，可在有经验的操作人员的指导下进行更深入的创作。在为所需零件选择生产设备时，三轴数控机床一般适用于大多数应用，但特殊行业中使用的复杂零件除外。