多軸數控加工技術多軸機床與多軸加工多軸機床及其結構類別四軸加工機床的類別五軸機床的結構類別四軸加工的零件及方法五軸加工的零件及方法多軸機床及多軸加工實現多軸聯動加工：多軸是指機床能控制的運動坐標軸數在四軸及四軸以上；聯動是指可以按照特定的軌跡關系同時控制的運動坐標軸數，從而可實現刀具相對于工件的位置和速度控制。根據數控機床坐標系統的設定原則，通常數控機床的基本控制軸X、Y、Z為直線運動，繞X、Y、Z旋轉運動的控制軸則分別為A、B、C。由三個直線運動軸X、Y、Z和A、B、C三個旋轉軸中的一個或兩個聯動加工構成四軸或五軸聯動加工。四軸加工機床的類別1.立式X+Y+Z+A（繞X旋轉的附加軸）

四軸加工機床的類別2.臥式

X+Y+Z+B（繞Y旋轉的回轉臺）

四軸加工的典型零件立式附加四軸加工的典型零件臥式轉臺四軸加工的典型零件附加四軸的立式加工中心機床的加工類似于臥式車床，工件可隨回轉軸夾頭做A軸旋轉，既可邊旋轉邊加工，也可旋轉到某一角度方位后做傳統三軸加工。立式附加四軸加工的工藝實現方法臥式轉臺四軸機床常用于較大型（如箱體類）零件的四軸分度或聯動加工。基于主軸（懸臂）剛性考慮，其Z軸運動通常為工作臺的移動，而不采用主軸伸縮移動。加工中小件時可使用角板附件立放于工作臺上，再將工件裝夾固定在角板上。臥式轉臺四軸加工的工藝實現方法五軸機床的結構類別1.雙擺頭五軸模式（DualRotaryHeads）

Head-Head

正交的C+A方式非正交的B+C方式

定軸：運動中軸線方向始終不變動軸：軸線方向隨定軸運動而變五軸方式定義：定軸+動軸

2.雙擺臺五軸模式（DualRotaryTables）

Table-Table

定軸+動軸：正交的A+C方式非正交的B+C方式

搖籃式傾斜式（非正交）3+2附加雙轉臺式通常：轉臺可360回轉，而擺動軸擺轉角度受限。兩軸軸線空間正交或交錯，偏置越大，擺轉范圍限制越大。五軸機床的結構類別3.擺頭+擺臺模式（RotaryHeadandTable）Head-Table

C+B方式C+A方式

通常：轉臺可360回轉，而主軸擺頭角度受限。主軸剛性和工作臺都可以做的較大五軸方式定義：先工件后刀具

五軸機床的結構類別不同五軸模式比較工作臺回轉控制方式（擺臺式）：結構簡單、主軸剛性好，制造成本較低。刀具長度對理論加工精度不會產生影響。但工作臺不能設計太大，能承重較小，特別是工作臺回轉過大時，由于需克服的自重的原因，工件切削時會對工作臺帶來較大的承載力矩。主軸擺轉控制方式（擺頭式）：主軸加工比較靈活，可活動范圍較大，工作臺也可設計得非常大，但主軸頭的擺轉結構比較復雜，理論加工精度會隨刀具長度增加而降低。由于主軸需要擺動，不可設計得太大，因而主軸剛性較差，制造成本也較高，但對大型重型等無法實現工作臺擺動的零件，只能采用擺頭式控制方式。五軸加工的典型零件五軸加工的典型零件

多軸定向加工。工件或刀具相對擺轉到刀具與所需加工的表面垂直后，刀軸呈一定的姿態角不變，其它三個直線軸作傳統的三軸聯動加工。包括：鉆鏜點位加工、多軸分度形式的平面輪廓及槽形的銑削加工或曲面銑削加工。

由旋轉軸帶動工件擺轉做定向加工時，其工藝實現方式完全類似于傳統三軸加工，可沿用三軸加工的工藝手段和編程方法，包括走刀方式及其刀具補償的設置。

當擺轉使得主加工走刀在標準XY、YZ、XZ平面內實施時，可以三軸加工一樣使用直線和圓弧插補、鉆鏜循環的編程以及相關刀補控制；由主軸帶動刀具擺轉實現定向加工若擺轉后的走刀不在這些標準平面內，只能采用直線擬合的方式，通過直線插補來實現，其刀補控制的應用將受到一定的限制，加工編程將變得更復雜且不易于解讀。五軸加工的工藝實現方法多軸聯動加工。三個直線軸和兩個旋轉軸按照特定的軌跡關系同時運動，從而實現刀具相對于工件的連續或斷續切削，主要用于空間復雜曲面的加工。需CAM編程，未必都是多軸聯動走刀方式。五軸加工的工藝實現方法謝謝！使用多軸機床的綜合數控加工基于特征結構多軸加工的實現基于特征結構多軸加工的實現四軸點位加工的實現四軸聯動加工的實現四軸定向加工的實現五軸點位加工的實現五軸定向加工的實現五軸聯動加工的實現立式附加四軸機床的加工X+Y+Z+A（繞X旋轉的附加軸）

附加四軸的立式加工中心機床的加工類似于臥式車床，工件可隨回轉軸夾頭做A軸旋轉，既可邊旋轉邊加工，也可旋轉到某一角度方位后做傳統三軸加工。這類零件在圓周面上具有一些規則或不規則的槽形、繞某回轉軸線均布或不均布的臺階面與徑向孔等，需采用帶附加A軸的立式數控機床邊旋轉邊加工或分度定位后再加工。立式附加四軸加工的工藝實現方法立式四軸機床加工的典型零件立式附加四軸加工的典型零件

X+Y+Z+B（繞Y旋轉的回轉臺）

臥式附加四軸機床的加工臥式轉臺四軸機床常用于較大型（如箱體類）零件的四軸分度或聯動加工。這類零件一般具有局部回轉表面或角度分布的多個表面及孔系，且加工部位相對于回轉軸線通常具有較大的回轉半徑，不適合在立式附加四軸機床上裝夾，由于零件尺寸較大，需要使用帶轉臺的臥式加工中心分度或作四軸局部擺轉的聯動加工。臥式轉臺四軸加工的工藝實現方法臥式轉臺四軸機床基于主軸（懸臂）剛性考慮，其Z軸運動通常為工作臺的移動，而不采用主軸伸縮移動。加工中小件時可使用角板附件立放于工作臺上，再將工件裝夾固定在角板上。臥式轉臺四軸加工的工藝實現方法臥式四軸機床加工的典型零件臥式四軸加工的典型零件四軸加工零件結構特征分析（1）主體呈回轉結構，在回轉柱面基礎上有規則或不規則的凹凸槽島、曲面等結構特征；（2）立式附加四軸加工件主體架構為直徑不大的中小型回轉盤套類或細長軸類結構，但局部有間斷的不完全回轉部分，無法完全通過車削方式實現加工的幾何結構特征；臥式四軸則常用于箱體類大型件的加工；（3）具有局部回轉軸、套類結構的裝夾部分或使用簡易工裝即可實施回轉運動，從而可實現多個特定角度方位幾何結構特征的加工。四軸加工零件結構特征分析（4）主體結構雖無明顯回轉柱面特征，但具有繞某回轉軸線均布或不均布的表面及基于該表面相關的幾何結構特征；（5）主體結構回轉特征雖不明顯，但通過一定手段仍能找到相對的回轉軸線，從而可實現邊旋轉邊加工或分度定位后再加工的復雜幾何結構；（6）雖能用三軸機床通過分工序多面加工實現，但采用一次裝夾集中工序的四軸加工更易保證各面間較高相對位置關系要求的多面體結構。四軸點位加工的實現包括：過軸心的孔，如孔1不過軸心的孔柱面孔系四軸點位加工的實現以孔1中心為A軸零位方向，因孔1過軸心，故其A、Y值均為0，主要計算控制深度Z；但孔2、孔3不僅要計算其回轉角度A，還要計算相應的偏置值Y及控制孔深Z。四軸線廓加工的實現調焦筒零件邊旋轉A軸邊加工，可通過展開圖控制轉換四軸線廓加工的實現零件旋轉表面上的槽型邊廓，可展開后做2D包絡加工，亦可直接用空間線廓做四軸纏繞的外形銑削加工四軸定向加工的實現確定A軸零度方位后，要加工對應面部位時，A軸先旋轉到某一角度方位，然后鎖定旋轉軸不變，再做該面內容的傳統三軸加工，即為四軸定向加工。定向面1定向面2定向面3四軸定向加工的實現對某些局部特征部位的曲面，確立其定向角度后，可在該定向刀軸方位做曲面半精修加工或殘料精修的三軸加工，也是四軸定向加工的應用之一。旋轉四軸聯動加工的實現旋轉四軸的聯動加工主要用于旋轉表面有高低不平的凸凹變化，需邊旋轉邊加工的表面特征精修或局部區域特征的旋轉加工。

以A軸擺轉90°，先點Ф50的孔1；再使C轉臺逆時針轉動60o點Ф20的孔2；相對于A、C零位，以C轉臺順時針旋轉45o,A軸向上擺轉60o后點Ф18的孔3。孔1孔3孔2五軸加工的工藝實現方法

五軸點位加工

五軸定向加工。工件或刀具相對擺轉到刀具與所需加工的表面垂直后，刀軸呈一定的姿態角不變，其它三個直線軸作傳統的三軸聯動加工。包括：鉆鏜點位加工、多軸分度形式的平面輪廓及槽形的銑削加工或曲面銑削加工。

由旋轉軸帶動工件擺轉做定向加工時，其工藝實現方式完全類似于傳統三軸加工，可沿用三軸加工的工藝手段和編程方法，包括走刀方式及其刀具補償的設置。

當擺轉使得主加工走刀在標準XY、YZ、XZ平面內實施時，可以三軸加工一樣使用直線和圓弧插補、鉆鏜循環的編程以及相關刀補控制；由主軸帶動刀具擺轉實現定向加工若擺轉后的走刀不在這些標準平面內，只能采用直線擬合的方式，通過直線插補來實現，其刀補控制的應用將受到一定的限制，加工編程將變得更復雜且不易于解讀。五軸加工的工藝實現方法五軸聯動加工。三個直線軸和兩個旋轉軸按照特定的軌跡關系同時運動，從而實現刀具相對于工件的連續或斷續切削，主要用于空間復雜曲面的加工。需CAM編程，未必都是多軸聯動走刀方式。五軸加工的工藝實現方法五軸加工的典型零件大型模具零件的模腔曲面使用雙擺頭五軸加工時，具有較好的動作控制靈活性，若采用擺臺式就會因主軸與擺臺的干涉而限制其允許的加工范圍；多面體零件若為大中型件應選用較大工作臺面的機床以確保可靠平穩裝夾，用雙擺臺五軸加工較適宜，在行程范圍許可時亦可采用立臥轉換A+B雙擺頭五軸加工，采用擺頭+回轉臺A+C五軸方式則容易受干涉問題的制約；對于葉輪、螺旋槳類零件，大中型件宜用雙擺頭或雙擺臺五軸加工方式，亦可用擺頭+回轉臺五軸方式，小型件可使用3+2附加五軸加工方式。五軸加工的適應性用點接觸的球刀加工一張曲面時，要想獲得較高的逼近精度，就需要減小步長或行距，因而耗時、耗刀且質量不高。

可變姿態角的多軸加工，使用立銑刀的側刃或底刃實施允許弦長的線接觸切削，可加大切削行距，從而提高切削效率和表面質量。

等弦長逼近等誤差逼近

五軸加工的適應性采用多軸加工較大曲率半徑的曲面，可使用平底銑刀以線接觸方式實現多軸寬行的高效切削。

變斜角變半徑順滑過渡的幾段弧形曲面，五軸加工時，可用立銑刀的側刃一次精加工出來，加工表面質量比用球刀好，精度和切削效率高。五軸加工的適應性五軸加工零件結構特征分析（1）所有適合三軸/四軸加工特征的零件都可以采用五軸機床加工得以實現；（2）具有法線相互垂直或互成一定角度的多個表面且含孔、槽、螺紋、凸臺或曲面等各類幾何結構特征的零件，采用三軸加工需更換裝夾方位做多個表面分工序加工的零件，使用四軸亦難以在一次裝夾下實現或需要制備夾具才易于裝夾找正的復雜結構零件；如多面體零件等（3）結構雖不復雜，但其幾何模型構成在做空間變換后即可實現規律控制的異形曲面特征；如飛機葉椽、桁架的變斜角零件等五軸加工零件結構特征分析（4）因整體結構及裝夾限制，采用三軸/四軸曲面粗切或半精修加工難以高效均勻去除余料的曲面特征；如模具、大葉片等（5）采用三軸/四軸加工時因走刀干涉而經空間變換后可消除干涉，便于使用較短的刀具做高效切削的幾何特征；如葉輪、螺旋槳等（6）只能使用五軸加工方式處理的復雜幾何結構特征零件。如管道加工類使用多軸機床的綜合加工多軸加工工藝設計多軸加工的工藝設計多軸加工的夾具及裝夾方式多軸加工的工藝設計多軸加工的工藝實現方法附加四軸的立式加工中心機床的工件裝夾方法類似于臥式車床，工件裝夾在回轉軸夾頭上，比如自定心的三爪卡盤或定制的工藝夾頭。四軸加工的夾具及裝夾方法臥式轉臺四軸機床常用于較大型（如箱體類）零件的四軸分度或聯動加工。基于主軸（懸臂）剛性考慮，其Z軸運動通常為工作臺的移動，而不采用主軸伸縮移動。加工中小件時可使用角板附件立放于工作臺上，再將工件裝夾固定在角板上。四軸加工的夾具及裝夾方法擺頭+擺臺式五軸加工中心，其擺臺部分大多為獨立的旋轉工作臺，常用于較大型零件（如箱體類）的分度加工或聯動加工，主軸擺頭用于立臥轉換，易于實現零件的五面加工。此時將工件對稱中心即放置在轉臺回轉中心處，編程控制簡單方便。多軸加工的夾具及裝夾方法臥加轉臺四軸或擺頭+擺臺五軸加工的零件裝夾五軸加工的夾具及裝夾方法五軸加工的特點之一就是可簡化工件裝夾用夾具結構，便于使用通用夾具及其裝夾方法。大臺面的五軸加工，工件的裝夾沿用傳統的通用壓板螺釘或精密臺鉗夾持方式，但由于刀具或工件的擺轉姿態復雜，須方便走刀，夾壓元件應緊湊安排，其加工區附近應留出更多的空間，以防擺轉時走刀干涉。

對于3+2附加雙軸轉臺機床，受轉臺自身高度的影響，其Z軸有效行程變小了，大多在轉臺上采用中小三爪及四爪卡盤，可加工的零件也多為中小型。工件裝夾需關注雙軸數控分度盤的允許安裝空間，更需考慮A擺轉±90度后Y向走刀行程，避免干涉和行程不足。五軸加工的夾具及裝夾方法組合夾具的矩形或圓形基礎板上有規則的均布螺孔，選配可調平口鉗、三爪卡盤或各類標準接頭配件，可針對不同大小和類別零件裝夾的需要靈活地組合和調整。基礎板在機床工作臺上裝調方便，夾具組件在基礎板上可具有相對明確的位置，可快捷進行對刀找正。

組合夾具及其應用四軸定向加工。確定第四軸零度方位后，要加工對應面部位時，第四軸先旋轉到某一角度方位，然后鎖定旋轉軸不變，再做該面內容的傳統三軸加工，即為四軸定向加工。定向面1定向面2定向面3四軸加工的工藝實現方法旋轉四軸的聯動加工。主要用于旋轉表面有高低不平的凸凹變化，需邊旋轉邊加工的表面特征精修或局部區域特征的旋轉加工。四軸加工的工藝實現方法五軸加工的工藝實現方法

五軸定向加工。工件或刀具相對擺轉到刀具與所需加工的表面垂直后，刀軸呈一定的姿態角不變，其它三個直線軸作傳統的三軸聯動加工。包括：鉆鏜點位加工、五軸分度形式的平面輪廓及槽形的銑削加工或曲面銑削加工。

由工作臺帶動工件擺轉做定向加工時，其工藝實現方式完全類似于傳統三軸加工，可沿用三軸加工的工藝手段和編程方法，包括走刀方式及其刀具補償的設置。

當擺轉使得主加工走刀在標準XY、YZ、XZ平面內實施時，可以三軸加工一樣使用直線和圓弧插補、鉆鏜循環的編程以及相關刀補控制；由主軸帶動刀具擺轉實現定向加工若擺轉后的走刀不在這些標準平面內，只能采用直線擬合的方式，通過直線插補來實現，其刀補控制的應用將受到一定的限制，加工編程將變得更復雜且不易于解讀。五軸聯動加工。三個直線軸和兩個旋轉軸按照特定的軌跡關系同時運動，從而實現刀具相對于工件的連續或斷續切削，主要用于空間復雜曲面的加工。需CAM編程，未必都是五軸聯動走刀方式。五軸加工的工藝實現方法多軸加工的工藝設計盡可能用平面加工或三軸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預見性。分層加工，留夠精加工余量。分層加工可均衡零件的內應力，防止過大的變形。遇到難加工材料或者加工區域窄小、刀具長徑比較大情況時，粗加工可采用插銑方式。葉輪加工開槽時，開槽和擴槽最好不要一次到底，應根據情況分步完成，即開到一定深度后先做半精加工，然后再繼續開槽。

粗加工工藝安排原則

半精加工工藝安排原則

半精加工是為精加工均化余量而安排的，因此其給精加工留下的余量應小而均勻。保證精加工時零件具有足夠的剛性。多軸加工的工藝設計

分層、分區域分散精加工。精加工順序最好是由淺到深、從上而下。如葉片類精加工應先從葉面、葉背開始，然后再到輪轂，以確保葉型懸臂加工時其根部有足夠的剛性。模具、葉片、葉輪等零件的加工順序應遵循曲面→清根→曲面反復進行。切忌相鄰曲面的余量相差過大，在加工大余量面時向小余量面方向讓刀而造成相鄰曲面過切。

盡可能采用高速加工。高速加工不僅可以提高精加工效率，而且可改善和提高工件精度和表面質量，同時有利于使用小直徑刀具，有利于薄壁零件的加工。由于多軸曲面CAM編程計算復雜，刀路軌跡凌亂而不可預見，抬刀、下刀次數多，易扎刀過切。可先簡化曲面建模，或嘗試改變刀軸下刀的方向，或在考慮刀具剛性時使用稍小直徑的刀具，以減少抬刀和下刀的次數，使刀路連續順接。如使用錐拔球形銑刀，就是既要減小前部的球頭半徑，又要使后面桿部直徑加粗，以保證刀具有足夠的剛性。

精加工工藝安排原則

立式附加四軸機床多用于回轉直徑不大的中小型盤套類或細長軸類零件加工，臥式四軸機床則適合大型箱體類多面加工的零件。大型模具零件的模腔曲面使用雙擺頭五軸加工時，具有較好的動作控制靈活性，若采用擺臺式就會因主軸與擺臺的干涉而限制其允許的加工范圍；多面體零件若為大中型件應選用較大工作臺面的機床以確保可靠平穩裝夾，用雙擺臺五軸加工較適宜，在行程范圍許可時亦可采用立臥轉換A+B雙擺頭五軸加工，采用擺頭+回轉臺A+C五軸方式則容易受干涉問題的制約；對于葉輪、螺旋槳類零件，大中型件宜用雙擺頭或雙擺臺五軸加工方式，亦可用擺頭+回轉臺五軸方式，小型件可使用3+2附加五軸加工方式。多軸加工的工藝設計充分利用多軸機床的工藝優勢，在刀路設計上設置刀軸相對于加工表面法向傾斜一定的角度，避免切削點零線速切削狀態，有效提高其切削接觸點處的切削線速度，從而改善切削質量，提高切削效率。多軸加工的工藝設計基于曲線擬合精度控制機理，充分發揮多軸機床可變姿態角的優勢，在保證同樣曲線擬合加工允差的前提下，使用立銑刀的側刃或底刃實施允許弦長的線接觸切削，可加大切削行距，從而提高切削效率和表面質量。

多軸加工的工藝設計謝謝！使用多軸機床的綜合加工多軸及高速加工刀具多軸及高速加工刀具自動換刀的刀柄系統高速加工的刀具應用常用鉆銑加工刀具高速加工的概念自動換刀的刀柄系統刀柄代號表示為：自動換刀機床通用7：24MAS403標準的BT圓錐工具柄，錐柄為40號，前部為彈簧夾頭ER，最大夾持直徑32mm（若為MT3則代表有扁尾莫氏3號錐柄），刀柄工作長度（錐柄大端直徑處到彈簧夾頭前端面的距離）為100mm。

自動換刀的刀柄系統兩端面鍵鍵槽與主軸軸心的間距不對稱，刀柄在主軸上應按刀柄上的缺口標記進行單向安裝JT型（DIN69871-A）自動換刀的刀柄系統兩端面鍵鍵槽與主軸軸心的間距對稱，刀柄在主軸上可雙向安裝，重裝時需要關注刀具有無方向要求。BT型（MAS403）常用鉆銑加工刀具1、5、8、13—套式結構9、15、16—整體式

其它—機夾刀片結構數控銑削加工刀具常用鉆銑加工刀具面銑刀端銑刀

球頭銑刀鍵槽銑刀鉆頭加工較大的平面應選擇面銑刀；加工凹槽、較小的臺階面及平面輪廓應選擇立銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀（球刀）；加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀；加工變斜角零件的變斜角面應選用鼓形銑刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應選用成形銑刀。鉆銑刀具的選用銑削平面時，一般采用兩次走刀，一次粗銑、一次精銑。粗銑刀直徑選小些可減小切削扭矩；精銑刀直徑宜大，最好能包容待加工表面的整個寬度。余量大且表面不均勻時，刀具直徑宜小，可避免粗切刀痕過深而影響加工質量。高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因為毛坯面有硬化層和夾砂現象，會加速刀具的磨損。余量小且要求表面粗糙度較低時，應采用立方氮化硼(CBN)刀片端銑刀或陶瓷刀片端銑刀。銑刀選用及注意事項鑲硬質合金的立銑刀可強力刀削，常用于加工凹槽、窗口面、凸臺面和毛坯表面及粗切孔。高精度凹槽加工，可采用直徑稍小于槽寬的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀補銑槽兩邊，直到達到精度要求為止。鉆深孔時容易折斷鉆頭、應采用斷屑鉆或啄鉆循環，以利于冷卻和排屑。鉆孔前最好點鉆中心孔或锪窩，同時也可用于孔口倒角。鉆銑刀具選用及注意事項高速加工的概念HighSpeedMachining高速切削的實用定義：HSM不是簡單意義上的高切削速度(Vc)，它是一種用特定方法和設備進行加工的工藝。高速切削無需高主軸轉速，許多高速切削是用中等轉速并采用大尺寸刀具進行的加工。高速切削更適合于對淬硬剛實施精加工，其切削參數可為常規4~6倍。如果小零件從粗到精都采用高速切削，則意味著極高的生產效率。

高速切削（HSM）一般是指在高轉速和高進給下的銑削加工。高速切削定義的觀點：高切削速度的加工（比傳統高5~10倍）高主軸速度的加工高（大）進給加工高主軸速度和高進給加工高生產率加工

高速切削理論含義：Vc一定時De↓則n↑,即fn↑。De↓則ae↓或ap↓。常用于小刀具精修反之：Dc不變，ae↓或ap↓則De↓，即n↑,fn↑。高速加工的概念高速切削的缺點：起始過程的加減速較大，易造成導軌、絲杠和軸承的磨損。需針對性的工藝、刀路設計，快速配套的數據傳送接口（預讀要求）。合理的調試較費時，對操作者技術要求高。急停保護效果小，人為操作失誤及軟硬件故障易造成嚴重后果，安全保護措施要求高。高速切削的優勢：薄層切削溫升小，可延長刀具壽命,適于加工細長件低切削力使刀具彎曲小，機床部件損傷小生產率高，振動小加工平穩，精修表面質量好，利于薄壁加工適于淬硬材料的加工，可簡化工藝過程“干切削”，易于實現“綠色”制造使用安全外罩及防碎片蓋避免刀具大懸伸不能用“重”刀具及接桿定期檢查刀具、接桿和螺栓的疲勞裂紋不要使用整體高速鋼刀具大離心力需考慮刀具對主軸限速要求

高速切削需要具備的要素：高速通信技術：系統需要高速通信來適應高達1GB數據信息的傳送控制技術：控制系統必須能處理包含許多超高速運動的大程序、高速進給的插補運算等機床設計：機床要按照重工件高速運動所需的驅動、加減速設計，如高速電主軸、高速精密軸承、直線電機及新型滾珠絲杠副等平衡精密切削刀具和刀柄：需要動平衡性能好、平衡精度高的刀具系統，如HSK高速刀柄及熱裝或液壓刀柄等加工技巧：需要有針對性的切削策略生成刀軌的CAM系統：能針對高速加工走刀特點生成刀具軌跡高速加工的概念高速加工的刀具系統

傳統7：24的刀具錐柄軸向尺寸大且刀具較重，不利于快速換刀及機床小型化的實現。高速加工采用HSK刀柄接口，為一小錐度（1：10）空心短錐結構，使用時端面與錐面同時接觸（過定位），其接觸剛性更高。

大錐度7：24DIN69871空心短錐1：10DIN69893與主軸端面間有間隙，相對穩定性較低（會晃動）、不適合高轉速軸向精度低、有限的徑向精度重量大，換刀較慢高的靜態及動態穩定性高的軸向及徑向精度非常適合在高轉速下使用，定心準確重量輕，易于換刀傳統錐柄刀具與HSK高速加工刀具比較

高速加工的刀具系統熱裝收縮刀柄利用刀柄（特殊鋼）和刀具（硬質合金）的熱膨脹系數差，對刀具進行高精度高強力的夾持。適合在刀具更換不頻繁的加工中。液壓刀柄在刀具容腔外側開設有液壓油容腔，通過旋調腔口螺栓加壓后使油腔膨脹，改變刀具容腔的體積而夾緊刀具。吸振，可改善切削狀況。高速加工的刀具系統謝謝！使用多軸機床的綜合加工多軸加工工藝特點多軸加工的工藝特點多軸加工的工藝優勢多軸加工的工藝實現方法多軸加工的特點四軸定向加工。確定第四軸零度方位后，要加工對應面部位時，第四軸先旋轉到某一角度方位，然后鎖定旋轉軸不變，再做該面內容的傳統三軸加工，即為四軸定向加工。定向面1定向面2定向面3四軸加工的工藝實現方法旋轉四軸的聯動加工。主要用于旋轉表面有高低不平的凸凹變化，需邊旋轉邊加工的表面特征精修或局部區域特征的旋轉加工。四軸加工的工藝實現方法五軸加工的工藝實現方法

五軸定向加工。工件或刀具相對擺轉到刀具與所需加工的表面垂直后，刀軸呈一定的姿態角不變，其它三個直線軸作傳統的三軸聯動加工。包括：鉆鏜點位加工、五軸分度形式的平面輪廓及槽形的銑削加工或曲面銑削加工。

由工作臺帶動工件擺轉做定向加工時，其工藝實現方式完全類似于傳統三軸加工，可沿用三軸加工的工藝手段和編程方法，包括走刀方式及其刀具補償的設置。

當擺轉使得主加工走刀在標準XY、YZ、XZ平面內實施時，可以三軸加工一樣使用直線和圓弧插補、鉆鏜循環的編程以及相關刀補控制；由主軸帶動刀具擺轉實現定向加工若擺轉后的走刀不在這些標準平面內，只能采用直線擬合的方式，通過直線插補來實現，其刀補控制的應用將受到一定的限制，加工編程將變得更復雜且不易于解讀。五軸聯動加工。三個直線軸和兩個旋轉軸按照特定的軌跡關系同時運動，從而實現刀具相對于工件的連續或斷續切削，主要用于空間復雜曲面的加工。需CAM編程，未必都是五軸聯動走刀方式。五軸加工的工藝實現方法

立式附加四軸機床多用于回轉直徑不大的中小型盤套類或細長軸類零件加工，臥式四軸機床則適合大型箱體類多面加工的零件。大型模具零件的模腔曲面使用雙擺頭五軸加工時，具有較好的動作控制靈活性，若采用擺臺式就會因主軸與擺臺的干涉而限制其允許的加工范圍；多面體零件若為大中型件應選用較大工作臺面的機床以確保可靠平穩裝夾，用雙擺臺五軸加工較適宜，在行程范圍許可時亦可采用立臥轉換A+B雙擺頭五軸加工，采用擺頭+回轉臺A+C五軸方式則容易受干涉問題的制約；對于葉輪、螺旋槳類零件，大中型件宜用雙擺頭或雙擺臺五軸加工方式，亦可用擺頭+回轉臺五軸方式，小型件可使用3+2附加五軸加工方式。多軸加工的工藝實現多軸加工的工藝優勢將球刀的刀軸方向相對于加工表面法向傾斜一定的角度，就可以加大刀具的有效切削直徑，使其切削接觸點處的切削線速度得以提高。使用多軸機床加工，在刀路設計上設置刀軸相對于加工表面法向傾斜一個角度，避免零線速切削，有效提高其切削接觸點處的切削線速度，從而改善切削質量，提高切削效率。用點接觸的球刀加工一張曲面時，要想獲得較高的逼近精度，就需要減小步長或行距，因而耗時、耗刀且質量不高。

可變姿態角的多軸加工，可使刀具與工件相對擺轉到刃部平行或垂直于弦線，實施允許弦長的線接觸切削，從而可加大切削行距。

等弦長逼近等誤差逼近

多軸加工的工藝優勢基于曲線擬合精度控制機理，充分發揮多軸機床可變姿態角的優勢，在保證同樣曲線擬合加工允差的前提下，使用立銑刀的側刃或底刃實施允許弦長的線接觸切削，可加大切削行距，從而提高切削效率和表面質量。

采用多軸加工較大曲率半徑的曲面，可使用平底銑刀以線接觸方式實現多軸寬行的高效切削。

變斜角變半徑順滑過渡的幾段弧形曲面，五軸加工時，可用立銑刀的側刃一次精加工出來，加工表面質量比用球刀好，精度和切削效率高。多軸加工的工藝優勢

當零件曲面幾何模型構成由空間變換后可實現規律控制時，通過多軸姿態角調整即可容易實現簡單的加工，例如變斜角零件。多軸加工的特點對復雜型面零件僅需少量次數的裝夾定位即可完成全部或大部分加工，從而節省大量的時間。由于多軸機床的刀軸或工件可以相對方便地進行姿態角的調整，所以能加工更加復雜的零件。

因姿態角可調，易實施干涉碰撞的避讓控制，避免過切和欠切的現象發生；且便于實現切削接觸點的靈活控制，增大接觸點的線速度或使切削由點接觸變為線接觸，從而改善切削效率和加工表面質量。多軸聯動加工可簡化刀具形狀，降低刀具成本。通過多軸空間運行，可以使用更短的刀具進行更精確的加工，使刀具的剛性、切削速度、進給速度得以大大提高。多軸加工的特點多軸聯動加工可使得夾具結構更簡單。能實現端刃切削到側刃切削的靈活變化，使得一些復雜型面加工能轉化為二維平面的加工，靈活的刀軸控制使得斜面或斜面上孔的加工編程和操作更為簡單方便。但多軸加工編程復雜，大多需用CAM自動編制，且多軸加工的工藝順序與三軸有較大的差異。盡可能采用高速加工。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質量，同時利于用小刀具做薄壁件加工。謝謝！五軸聯動加工中心操作與基礎編程五軸加工相關技術支持五軸加工相關技術支持五軸加工的技術流程后置處理技術對CAM的要求多軸仿真技術五軸加工的技術流程

五軸后置處理

五軸加工工藝分析與設計CAM刀路設計及仿真調試零件工程圖樣CAM自動編程軟件系統CAD幾何建模五軸結構模式選配五軸關鍵參數設置拓展界面控制相關算法處理雙擺臺五軸模式雙擺頭五軸模式擺頭+擺臺五軸模式自用機床特征參數設置五軸機床加工調試零件裝夾與對刀調整基于NC的五軸加工仿真驗證與檢查NC程序生成軸間偏置擺長等對CAM軟件的基本要求定位五軸加工方式（3+2軸）；連續五軸加工方式；拓展的典型特征專家模塊；刀軸控制方法多樣，刀軸運動安全合理；支持使用全范圍不同類型的切削刀具；刀具夾持和刀具的5

軸碰撞檢測；五軸刀具路徑編輯能力；五軸聯動的實體切削、機床動作仿真過程；完善的五軸加工后處理，支持各種機床設備。

點位加工曲線加工曲面加工

五軸后置處理技術

五軸后置處理

五軸結構模式選配五軸關鍵參數設置拓展界面控制相關算法處理雙擺臺五軸模式雙擺頭五軸模式擺頭+擺臺五軸模式五軸后置處理技術UGNX五軸后置處理技術MasterCAM五軸后置處理技術

Cimatron基于NC的仿真檢查CAM內嵌的實體切削仿真CAM內嵌的機床動作仿真

基于刀路的仿真

基于NC程序的仿真第三方專業軟件仿真機床系統的3D仿真便于觀察刀路的加工效果，以及時調整刀路方法與設計參數。觀察程序的加工軌跡；檢查后置的正確性；檢查干涉碰撞狀況。基于NC的仿真檢查基于NC的仿真檢查謝謝！五軸聯動加工中心操作與基礎編程五軸加工中心的操作基礎

GL8-V五軸加工中心的基本構成

HNC-848數控系統及其控制功能

GL8-V五軸加工中心的面板及基本操作

五軸加工中心的操作基礎GL8-V五軸加工中心的基本構成機床的機械結構組成機床規格參數與技術指標雙擺臺結構與擺角范圍機床主軸與ATC裝置機床的結構組成機床五軸結構類型：

雙擺臺A+C使用數控系統：

HNC-848M刀庫形式及容量：傘形16把機床的機械結構組成機床的技術參數1.主要參數規格ITEMUNITGL8-V工作臺最大荷重KG水平：100傾斜：75工作臺面積MMФ350X軸行程MM400+550（換刀行程）Y軸行程MM400+150Z軸行程MM350A軸行程degree-42°～+120°C軸行程degree360°主軸鼻端至工作臺距離MM120～470主軸錐度

BT40主軸轉速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″重復定位精度MMX/Y/Z:±0.003SECA:±8″、C:±6″雙擺臺結構與擺角范圍機床主軸與ATC裝置數控系統結構及控制功能總線式數控系統及控制原理軟件結構及控制功能外設控制，系統資源管理。程序解釋，插補、位置控制實時處理。輸入輸出、PLC程序處理。總線式數控系統及控制原理現場總線的通信，外接伺服和主軸驅動、PLC等。數控系統的軟件功能模塊插補與運動控制RTCP實時刀長補償程序解釋界面控制數控系統基本控制功能功能類別基本控制功能CNC功能最大控制軸：9進給軸+4主軸聯動軸數：9軸最大移動速度：999.999米/分鐘最小分辨率：10-6mm/deg/inch直線、圓弧、螺紋、NURBS插補功能、參考點返回、自動加減速控制MDI功能M、S、T功能加工過程圖形仿真和實時跟蹤CNC編程功能最大編程尺寸：999999.999mm。絕對/相對指令編程宏指令編程、子程序調用工件坐標系設定平面選擇坐標旋轉、縮放、鏡像刀具補償功能刀具長度補償刀尖半徑補償RTCP操作功能15寸LED彩色液晶顯示屏、PC標準鍵盤接口手持單元（選件）圖形顯示功能與動態實時仿真網絡通訊功能進給軸功能最高設定速度999999.999mm/min。進給修調0%-120%快移修調0%-100%每分鐘進給/每轉進給。多種回參考點功能：單向、雙向快移、進給加減速設定主軸功能主軸修調：從0%-150%主軸速度和修調顯示螺紋功能主軸定向剛性攻絲輔助功能冷卻開/停自動換刀主軸正反轉PLC功能內嵌式PLC梯形圖在線監控就近選刀功能標準銑床梯形圖程序在線/離線編程與調試功能五軸控制功能的編程支持傾斜面的坐標定向在傾斜面上建立特性坐標系，通過基于特性坐標系的坐標變換，使得加工面總是垂直于刀具軸方向，斜面上的編程與平面上的編程同樣簡單。

可在系統界面內建立特性坐標系，然后在程序中使用G68.1指令來選擇使用哪一個特性坐標系。

系統中最多可設置16個特性坐標系實際可設置9個五軸控制功能的編程支持法向進退刀控制HNC-848數控系統在通過G68.1使用特性坐標系的基礎上，可以指令G53.1來控制刀具軸擺動到與特性坐標系Z軸平行的方向，從而可實現法向進退刀控制。五軸控制功能的編程支持刀具自動測量（選配）工件測量刀具測量HNC-848的自動測量功能GL8-V五軸加工中心的面板及基本操作軟件界面和菜單操作基本操作方法機械操作面板功能項常見故障處置軟件界面及菜單操作信息顯示區程序輸入U盤插口圖文信息主顯示區程序顯示區菜單區菜單鍵軟件界面及菜單操作程序操作管理界面軟件界面及菜單操作設置操作界面軟件界面及菜單操作刀補設置操作界面機械操作面板及功能軸選擇鍵區速度修調旋鈕操作方式控制鍵區軟件功能控制項編輯操作鍵盤區輔助功能控制鍵區運動控制---坐標軸回零的兩種控制模式

+X+X回零模式1回零模式2基本操作方法運動控制---極限行程控制及其位置關系

+X軟極限關閉-X解除正硬極限負硬極限+X軟極限有效-X解除正軟極限負軟極限運動控制---極限行程控制及其位置關系

運動控制---手輪與增量控制

選擇X/Z軸時為手輪控制方式；選擇OFF時為面板控制的增量方式。倍率選擇順旋為+逆旋為-急停按鈕運動控制---MDI方式操作當前模態操作方式：操作執行：開始暫停程序編輯時的快捷鍵程序編輯修改時可先進行塊定義后利用進行塊復制、塊粘貼、塊移動和塊刪除的功能實施大范圍程序的編輯操作。對應操作的快捷鍵組合分別為：ALT+B→定義塊首ALT+E→定義塊尾ALT+C→塊復制ALT+V→塊粘貼ALT+X→塊剪切定義好塊并進行過塊復制操作后，將光標移至要粘貼的位置，按ALT+V即可。單段：每次只運行一行程序。保留模態可按循環啟動持續運行后續程序行。跳段：對行前加“/”的程序行，可通過選擇跳段“有效或無效”控制該行是否執行。空運行：忽略程序中F進給速度控制功能，以快移速度執行程序，若選用了機床鎖住，類似于HNC的程序校驗。程序校驗：在不執行機械運動的狀況下運行檢查所選擇的程序。程序運行模式控制常見故障及其處置

“急停”

故障

（1）急停按鈕未彈起。應檢查包括主面板的急停按鈕、手輪上的急停按鈕及防護門是否鎖好（門聯鎖開關）

（2）因超程導致的急停。應先查看故障警示信息以界定是哪個軸哪個方向的硬超程，按住超程解除強制接通驅動電源后往反方向移動該軸退出超程范圍，為防因寸動而產生跟蹤誤差過大的報警，宜先將快進倍率置為100%后快速退出超程狀態；

（3）因驅動負荷過大導致空開跳斷。應檢查控制電柜內有無空開跳斷，若有，先關斷總電源后合上空開。

（4）開關損壞或斷線導致的急停。更換開關；接好斷線。

超程故障

（1）“軟超程”報警：只需在手動方式下朝反方向移動到軟行程極限之內即可自動解除。

（2）“硬超程”報警：則必須在按住“超程解除”按鈕，待屏幕出現“復位”—“手動正常”后以手動方式將該進給軸反向移到軟行程極限內后松開“超程解除”按鈕，方可解除。

常見故障及其處置

無法正常回零故障

（1）參考點檢測開關損壞。回零不減速、一直緩速，碰觸后無變化。檢查開關觸點、斷線或機械彈出動作，維修或更換。

（2）出現“硬超程”報警。有異物、超程擋塊在參考點擋塊之前或回零方向錯誤。排除異物；檢查擋塊位置并正確放置；檢查并正確設置回零方向。

（3）出現“軟超程”報警。正軟極限太小或機床零點位置被錯誤重置。排除異物、設置較大的正軟極限，正常回零后再重設為相對合理的正軟極限。

常見故障及其處置⑥限位開關發出“換刀完畢”的信號，主軸自由，可以開始加工或其它程序動作。③機械手伸縮缸活塞桿推動機械手伸出，從主軸和刀庫上取出刀具。接著機械手回轉180°，交換刀具位置。①主軸端：機械回零并實施主軸準停；刀庫端：刀庫旋轉選刀，將要更換刀號的新刀具轉至換刀工作位置。且刀庫中刀座進行90o的翻轉，將刀具翻轉至與主軸平行的角度方位機械手自動換刀動作原理④機械手伸縮缸縮回，將換位后的刀具裝入主軸和刀庫，接著主軸松緊刀氣缸退回，卡爪卡緊刀柄上的拉釘。⑤機械手放開主軸和刀庫上的刀具后復位。刀庫中刀座再作90o的翻轉，將刀具翻轉至與刀庫中刀具平行的角度方位

②機械手分別抓住主軸上和刀庫上的刀具，然后主軸松緊刀氣缸動作，推動卡爪松開主軸上的刀柄拉釘，同時進行主軸吹氣，清潔錐孔。主軸松緊刀機構打刀氣缸打刀缸行程開關碟形彈簧刀柄刀柄拉釘松緊刀彈性卡爪松緊刀拉桿傳動帶輪主軸松緊刀故障主軸定向故障主軸側常見故障及其處置

ATC自動換刀故障表象主要為換刀動作不能持續、裝卸刀時有異響、掉刀等

最常見：氣壓不足原因：氣路泄漏或氣源中斷最直接原因：松緊刀行程不夠，夾爪張緊不到位，除氣壓外尚有機械原因。

最常見：憋刀、抓刀不緊、刀具甩出原因：電機與主軸傳動松，參數變動最直接原因：定向角度控制不到位。機械手夾刀機構機械手取送刀故障刀庫故障常見故障及其處置

ATC自動換刀故障機械側表象主要掉刀、撞刀、未更換指定刀具等

最常見：刀庫不轉、亂刀原因：傳動、電機故障、檢測開關失效最直接原因：刀庫不轉或轉位錯亂，計數出錯，刀號不對應。

最常見：夾刀不緊、甩刀原因：銹污、彈簧失效、部件不復位最直接原因：夾刀鍵塊不動作。機床日常維護與保養檢查部位檢查內容每天每月六個月一年切削液箱觀察箱內液面高度，及時添加清理箱內積存切屑，更換切削液清洗切削箱、清洗過濾器全面清洗、更換過濾器潤滑油箱觀察油標上油面高度，及時添加檢查潤滑泵工作狀況,油管接頭是否松動/漏油清潔潤滑箱、清洗過濾器全面清洗、更換過濾器各移動導軌副清除切屑、檢查潤滑及劃痕清理導軌滑動面上刮屑板導軌副上的鑲條、壓板是否松動檢驗導軌運行精度壓縮空氣氣泵檢查氣泵控制的壓力是否正常檢查氣泵工作狀態是否正常、濾水管道是否暢通空氣管道是否滲漏清洗氣泵潤滑油箱、更換潤滑油氣源自動分水器（三點組合）工作是否正常、觀察分油器中濾出的水分，及時清理擦凈灰塵、清潔空氣過濾網空氣管道是否滲漏、清洗空氣過濾器全面清洗、更換過濾器液壓系統觀察箱體內油面高度、油壓力是否正常檢查各閥、油路是否正常暢通、接頭處是否滲漏清洗油箱、清洗過濾器全面清洗油箱、各閥、更換過濾器檢查部位檢查內容每天每月六個月一年防護裝置清除切削區內防護裝置上的切屑與臟物、用軟布擦凈用軟布擦凈各防護裝置表面、檢查有無松動折疊式防護罩的銜接處是否松動因維護需要，全面拆卸清理刀具系統刀具夾持是否可靠、位置是否準確、刀具是否損傷刀具更換后，重新夾持的位置是否正確刀夾是否完好、定位固定是否可靠全面檢查、有必要更換固定螺釘換刀系統觀察主軸定向、刀庫選刀、機械手定位情況檢查刀庫、機械手的潤滑情況，清除油污檢查換刀動作的輕便靈活程度清理主要零部件、更換潤滑油LED顯示及操作面板觀察報警顯示、指示燈的顯示情況檢查各軸限位及急停開關是否正常、觀察LED顯示檢查面板上所有操作按鈕、開關的功能情況檢查插接線路、并清除灰塵強電柜與數控柜冷風扇工作是否正常、柜門是否關閉清洗控制箱散熱風道的過濾網清理控制箱內部保持干凈檢查所有插接線路、繼電器和電纜的接觸情況機床日常維護與保養檢查部位檢查內容每天每月六個月一年主軸箱觀察主軸運轉情況，注意聲音、溫度的情況檢查主軸上刀柄的夾緊情況，注意主軸定向功能檢查松緊刀裝置、主軸軸承的潤滑情況，測量軸承溫升是否正常清洗零部件、更換潤滑油，檢查或更換主傳動帶。檢驗主軸精度，進行校準電氣系統與數控系統運行功能是否有障礙，監視電網電壓是否正常檢查所有電氣部件、聯鎖裝置的可靠性。長期不用需定期通電空運行檢查一個試驗程序的完整運轉情況檢查存儲器電池、檢查數控系統的大部分功能情況電動機觀察各電動機運轉是否正常觀察各電動機冷卻風扇運轉是否正常各電動機軸承噪聲是否嚴重、必要時可更換檢查電動機控制板、電動機保護開關的功能。滾珠絲杠用油擦凈絲杠暴露部位的灰塵和切屑檢查絲杠防護套，清理螺母防塵蓋上的污物，絲杠表面涂油脂測量各軸反向間隙、必要時予以調整或補償清洗滾珠絲杠上潤滑油，涂上新脂機床日常維護與保養謝謝！使用多軸機床的綜合數控加工機床RTCP功能控制參數設置

五軸機床RTCP結構參數測試

五軸機床RTCP結構參數設置

五軸加工中心的操作基礎機床RTCP控制功能測試雙擺臺機床RTCP結構參數的標定

先測定出參數數據，再設置到系統參數中。主要包括：C轉臺中心位置（X0Y0Z0)AC軸間偏置(YfZf)

RTCP結構參數測試與標定C轉臺中心位置（X0Y0Z0)的測定調整A、C軸至0゜方位，使C轉臺置于水平位置；使用尋邊器先后定位到C軸轉臺正對的兩側表面，記錄下對應的X1、X2、Y1、Y2機床坐標值，則：X0=(X1+X2)/2，Y0=(Y1+Y2)/2；使用高50的Z向對刀設定器至測頭與主軸下端面處于極限接觸狀態，記錄此時的機床坐標Z值（負值），則C轉臺中心Z坐標應為Z0=Z-50。

RTCP結構參數測試與標定AC軸間偏置（YfZf)的測定測定算法原理：

|Y|=H+Zf+Yf

；|Z|=H+Zf-（Yf+L）則：Yf=（|Y|–|Z|–L）/2Zf=（|Y|+|Z|+L）/2–H即測算出Y、Z、L、H后，再據此求算。測定條件：使用的測試塊高H，確保測試頂面與安裝底面平行、測試用后側表面平直，且與頂面垂直。在A、C軸0゜方位時，打表使后側面與X軸平行后夾緊。

RTCP結構參數測試與標定AC軸間偏置（YfZf)的測定轉A至90゜，使用尋邊器定位到翻轉后測試塊的頂面側邊，記下對應的增量坐標值Y2（負值），則：Y=（|Y2|-d/2）

。移動機床使主軸中心到達C轉臺中心，即（X0，Y0）位置，并將當前Y軸坐標相對清零；使用尋邊器定位到測試塊后側表面，記下對應的增量坐標值Y1（正值），則：L=(Y1-d/2)；使用百分表（或Z軸設定器）先找正轉臺處于0゜方位時測試塊上表面的位置，然后將當前Z坐標相對清零，移開百分表后再轉A至90゜，找正測試塊呈水平方位的后側表面位置，記錄此時的Z軸相對坐標Z1，即Z=|Z1|。d為尋邊器球頭直徑，H為測試塊高度。

RTCP結構參數測試與標定

HNC-848M系統RTCP參數設置畫頁RTCP功能的手動驗證

RTCP操作與功能測試測試方法與原理：當完成機床RTCP結構參數的標定后，即可手動進行RTCP功能測試，以驗證參數測定的準確性及RTCP功能的實施效果。如圖所示，移動機床直線軸沿-X（或-Y、-Z）方向使表頭接觸標準球，找準球頭最大點位置后將表頭調零，同時設置刀長H值=球頭桿實際長度－球頭半徑；在MDI模式下執行【G54；G43.4H1】啟用RTCP功能，然后手輪實施A、C軸的旋轉，觀察千分表指針的變化應在允許范圍內，同時觀察各軸是否聯動，查看機床坐標的變化。無論千分表（工件）放置在工作臺上何處，當表頭調整到與標準球面法向垂直時，任意改變旋轉軸角度，都能保證表頭相對球心的距離不變，即刀位點相對工件位置不改變，因旋轉角度變化導致刀具相對工件可能產生的直線位移將由系統按RTCP補償算法自動轉換為X/Y/Z的隨動調整。五軸常見故障及其處置

五軸功能相關故障旋轉軸松緊處理的警示報警號：39~42（PLC中G3012.10~G3012.13

）原因：未按規則正確使用鎖緊和釋放的M功能指令

M20—釋放A軸M21—鎖緊A軸

M40—釋放C軸M41—鎖緊C軸用法：三軸/五軸定向加工時鎖緊旋轉軸；五軸聯動時釋放旋轉軸RTCP中斷時的法向退刀處理

RTCP鉆孔、攻絲或者Z軸正方向有干涉加工時的中斷處理：按下X484.5所代表開啟TOOLSET功能的按鍵，然后手動或手輪移動+Z軸即可實現手動法向退刀，再次按此鍵可關閉法向進退刀功能。Z軸正方向無干涉時的中斷處理：在MDI模式下，輸入G49，取消RTCP功能，然后抬刀或者退刀即可。

謝謝！多軸加工技術基礎多軸加工的基礎編程多軸加工的編程基礎多軸基本編程的指令功能

五軸RTCP功能及編程控制旋轉軸循環與最短路徑處理

多軸鉆鏜循環的編程HNC-848M的G指令功能一覽代碼組指令功能代碼組指令功能代碼組指令功能G0001快速點定位G2800回參考點*G6112精確停止*G01直線插補G29參考點返回G64連續切削G02順圓插補G30回第2-4參考點G6500宏非模態調用G03逆圓插補G3401攻絲切削G68.105傾斜面特性坐標系1G02.4三維順圓插補*G40刀徑補償取消G68.2傾斜面特性坐標系2G03.4三維逆圓插補

G41刀徑左補償G69旋轉/特性坐標取消G0400暫停延時

G4209刀徑右補償G70~G7906鉆孔樣式循環G05.1高速高精模式G43刀長正補償G73~G89鉆、鏜固定循環G06.2NURBS樣條插補G44刀長負補償*G80固定循環取消G07虛軸指定G43.4開RTCP角度編程G9013絕對坐標編程G08關閉前瞻功能G43.5開RTCP矢量編程G91增量坐標編程G09準停校驗*G49關刀補及RTCPG9200工件坐標系設定G1007可編程輸入*G5004縮放關G9314反比時間進給*G11可編程輸入取消G51縮放開G94每分鐘進給*G1516極坐標編程取消G5200局部坐標系G95每轉進給G16極坐標編程開啟G53機床坐標系*G9815固定循環回起始面*G1702XY加工平面G53.200刀軸方向控制G99固定循環回R面G18ZX加工平面G54.X擴展工件坐標G10600刀具回退G19YZ加工平面G54~G59工件坐標1~6設定G160~G164工件測量G2008英制單位G181~G18906固定特征銑削循環*G21公制單位G60單向定位HNC-848M的M、F、S、T指令功能代碼作用時間組別指令功能代碼作用時間組別指令功能代碼作用時間組別指令功能M00★00程序暫停M06★00自動換刀M30★00程序結束并返回M01★00條件暫停M07＃b開切削液1M64工件計數M02★00程序結束M08＃開切削液2M20/M21A軸松開/鎖緊M03＃a主軸正轉M09★關切削液M40/M41C軸松開/鎖緊M04＃主軸反轉M19c主軸定向停止M98/M9900子程序調用和返回M05★主軸停轉M20取消主軸定向M128/M12900開/關工作臺坐標系F進給速度采用直接數值指定法，可由G94、G95指定單位是mm/min、°/min還是mm/r采用G93反比時間進給控制方式更適合多軸加工時因旋轉軸半徑變化的狀況多軸加工相關指令功能四軸旋轉角度編程控制格式：G90(G91)G1X_Y_Z_A(/B/C)_F_；聯動：線性軸移動的同時有第四軸（ABC三者之一）指定角度的旋轉。

如:G1X12.0A-180.0F100定向：第四軸先單獨旋轉到角度方位后不動，后續僅線性軸移動。如：G0A60.0;

G1Z-2.0F100;

G1X5.5Y-6.2;

G2X11.0Y3.5R12.5;

…多軸加工相關指令功能旋轉角度編程控制G90(G91)G1X_Y_Z_A_B_C_F_；刀具矢量編程控制G90(G91)G1X_Y_Z_I_J_K_F_；

多軸加工相關指令功能五軸定向編程示例

O0001G0G17G21G40G80G90G54G90G0A0.C0.T1M6G0A-60.C-135.G0X26.945Y15.004S3000M3G43H1Z105.984Z40.984G1Z30.984F200.X-18.945F400.X-15.612Y21.67X15.612X12.278Y28.336…多軸加工相關指令功能五軸聯動編程示例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…多軸加工相關指令功能高速高精加工模式設定G05.1

指令格式：G05.1Q1：

高速高精模式1G05.1Q2：

高速高精模式2G05.1Q0：

高速高精模式關閉（1）高速高精模式1下，插補軌跡與編程軌跡重合；（2）高速高精模式1，系統自動計算相鄰線段連接處的過渡速度，在保證不產生過大加速度的前提下，使過渡速度達到最高。（3）高速高精模式2是樣條曲線插補模式；（4）高速高精模式2，程序中由G01指定的刀具軌跡在滿足樣條條件的情況下被拼成樣條進行插補RTCP（RotationalToolCenterPoint的簡稱，即旋轉刀軸中心控制），即基于刀軸旋轉中心的編程。RPCP（RotationalaroundpanCenterPoint的簡稱，即旋轉盤中心控制），即基于工件旋轉中心的編程。RTCP是現代五軸機床系統提供的一種基于旋轉軸隨動變化的3D刀長補償功能，需使用如G43.4Hxx指令格式來啟用。基本概念：RTCP

和RPCP

RTCP功能及相關控制RTCP功能的含義執行一條含旋轉軸角度變化的線性軌跡時，不使用RTCP功能，則刀尖軌跡將為曲線，樞軸軌跡為直線使用自動刀長補償功能時，能確保刀尖軌跡為直線，而補償換算后的樞軸軌跡為曲線。這就是RTCP功能

RTCP功能的含義雙擺頭機床擺長=樞軸中心-刀尖點程序控制的旋轉軸運動是繞旋轉軸心旋轉的含直線軸+旋轉軸運動的線性刀軌

RTCP自動補償的控制若要執行一個含直線軸+旋轉軸運動的線性刀軌，如:G01X_B_不啟用RTCP的樞軸點軌跡不啟用RTCP的刀位點軌跡為保證刀位點的線性運動，樞軸點軌跡：Z向有個DZ的補償移動，X向少走一個DX的移動，這就是RTCP啟用后的自動補償ΔX=L×sinβΔZ=L×sinβ×tanβRTCP補償實現的控制方法RTCP:是對因刀具主軸擺轉而實施由刀心點到樞軸旋轉中心的位置調整，由此進行三維補償換算的。主要用于擺頭式五軸機床。RPCP:是對因工作臺帶動工件擺轉而實施由刀心點到工作臺旋轉中心及刀具Z軸的位置調整，由此進行三維補償換算的。主要用于擺臺式五軸機床。為實現刀尖點按預定軌跡的行走，需計算刀長隨擺角變化的樞軸X/Y/Z位置調整，即三維刀長補償。若該X/Y/Z調整位置由CAM預計算得出且已呈現在輸出的NC程序中，這種電腦預補償的編程為非RTCP編程；若該X/Y/Z調整位置由機床系統實施RTCP補償換算實時得到，NC程序中僅給出RTCP相關補償功能的指令，則這種編程稱為RTCP編程。含直線+旋轉運動的線性刀軌適用于：不支持RTCP功能的老式五軸機床適用于：支持RTCP功能的現代五軸機床

RTCP與非RTCP編程RTCP補償控制的啟用和取消開啟RTCP功能后，系統將對后續的直線運動和旋轉軸運動自動進行刀具旋轉中心或工作臺旋轉中心的補償運算。其格式為：

G43.4/G43.5H_；啟用RTCP(角度方式/矢量方式）G90(G91)G1X_Y_Z_A_B_C_F_；G49； 取消退出RTCP補償算法啟用RTCP補償控制的功能指令實現三維刀長補償RTCP五軸聯動編程示例線性插補編程示例由X0到X10銑削一條直線，同時刀軸方向由B0゜改變至B45゜%0001G54G90M03S2000G43.4H1指定旋轉軸角度編程方式，啟用RTCPG0X0Y0Z5B0刀具定位到起始位置，刀軸平行于ZG1Z-1F100下刀切入G43.5切換為旋轉軸矢量編程方式X10Y0I1K1銑削直線，I、K等比矢量為刀軸在XZ面內B45゜Z5G0Z50G49M5M30基于RTCP的工作臺坐標系編程工作臺坐標系是指可以隨工作臺一起旋轉的坐標系，與工作臺固連在一起并隨著工作臺一起旋轉。通過M代碼可以切換到工作臺坐標系編程模式。M128開/M129關，在早期版本（如HNC808/818M系統）中使用，現已被G68.1/G68.2取代

RTCP控制的相關功能指令傾斜面特性坐標系編程在傾斜面上建立特性坐標系，通過基于特性坐標系的坐標變換，使得加工面總是垂直于刀具軸方向，斜面上的編程與平面上的編程同樣簡單。

可在系統界面內建立特性坐標系，然后在程序中使用G68.1指令來選擇使用哪一個特性坐標系。也可采用G68.2XxqYyqZzqIαJβKγ按特定順序變換的歐拉角由程序指定傾斜面轉換計算關系。

系統中最多可設置16個特性坐標系實際可設置9個

RTCP控制的相關功能指令傾斜面定向加工方式一（G68.1）在系統界面內建立特性坐標系，然后在程序中使用G68.1指令來選擇使用哪一個特性坐標系。

G68.1Q_；

Q后指定要選擇的特性坐標系，其值范圍為1-9；

G69；取消當前選擇的特性坐標系。在傾斜面特性坐標系上可與平面上一樣編程，配合G53.1實施刀軸擺轉控制，使其刀軸方向總是垂直于加工面。特性坐標系的預置通過指定在工件坐標系中三個點構建

P1：特性坐標系零點P2：特性坐標系X軸正方向任意一點P3：特性坐標系XY平面一二象限任意一點

RTCP控制的相關功能指令傾斜面定向加工方式二（G68.2）在程序指令中給定旋轉變換關系的方法實現特性坐標系構建。格式：G68.2XxqYyqZzqIαJβKγ其中，xq、yq、zq為特性坐標系原點在WCS工件坐標系中的坐標，α、β、γ為按特定順序變換的歐拉角。α為進動角（EULPR），圍繞Z軸旋轉角度；β為盤轉角（EULNU），圍繞由進動角改變后的X軸旋轉的角度；γ為旋轉角（RULROT），

圍繞由盤轉角改變后的Z軸旋轉的角度。角度取值按逆正順負原則。

舉例：G68.2X-70Y-100Z20I120J-90K-90

進動變換

盤轉變換

旋轉變換

新原點

RTCP控制的相關功能指令法向進退刀控制G53.1/G53.2

HNC-848數控系統在通過G68.1使用特性坐標系的基礎上，可以指令G53.2來控制刀具軸擺動到與特性坐標系Z軸平行的方向，從而可實現法向進退刀控制。

RTCP控制的相關功能指令特性坐標系應用編程示例當特性坐標系構建好后，在特性坐標系下加工一個圓%0003M03S2000G54G90G43.4H2指定旋轉軸角度編程方式，并啟用RTCP功能G68.1Q1（/G68.2X_Y_Z_I_J_K_）

選擇并啟用特性坐標系G53.2刀軸方向控制G00X0Y0Z50移到特性坐標系中指定點（0，0，50）

Z10刀具下移到Z10處G01X90Y50刀具移到圓弧起點上方

Z3刀具下切到Z3處G91G02X0Y0R30F500順圓插補走半徑R30的整圓G01Z10工進提刀到Z10處G00Z50快速提刀到Z50處G69取消并停用所選特性坐標系G49取消RTCP功能M05M30

RTCP五軸定向編程示例HNC-M與FANUC-OiM在鉆鏜循環程序格式上的區別G76/G87精鏜/反鏜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為橫移讓刀距離，讓刀方向由參數設置；I為X方向讓刀距離，J為Y方向讓刀距離，均只能取正值，讓