五軸聯(lián)動加工中每齒進給量到底有多少？

新聞資訊 | 2021-11-11 14:03

　　

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        從事數(shù)控銑削加工行業(yè)的小伙伴都知道，每行數(shù)控代碼都對應著一個進給速度F（可能有多種單位形式，本文以mm/min為例）。對于三軸銑削加工而言，很好理解，數(shù)控代碼給定的F值即是刀尖點的合成進給速度，這時候沿著運動方向的名義每齒進給量可直接用下式計算。


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　　對于五軸聯(lián)動的情形呢？很多人會誤以為既然F是跟在包含五個軸坐標的數(shù)控代碼行最后，那么它就表示的是機床的實際合成進給速度，并以此計算總的程序運行時間，以及再次引用上文公式來計算每齒進給量，有些時候，得到的結(jié)果似乎與實際情況差別也不大。


　　但今天要告訴大家的是，這時的F值并不再表示實際合成進給速度，且單位也不再是mm/min，而只是在數(shù)值上表示五個軸進給速度數(shù)值平方和的算術(shù)平方根，它在三個直線軸上的分量單位為mm/min，而在兩個旋轉(zhuǎn)軸上的分量單位為°/min。


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　　這時要想獲得實際合成進給速度（mm/min），需要先將旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動速度（單位°/min）轉(zhuǎn)換為零件表面被加工點的線運動速度（單位mm/min），在把五個軸的進給速度值進性合成才能得到實際合成進給速度。顯然，這時實際合成進給速度除了與F有關(guān)外，還與刀軌方向及零件的尺寸大小相關(guān)。


　　下面以在零件表面加工螺旋線為示例，來看看刀軌方向及零件大小是如何影響實際合成進給速度的。


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　　設(shè)數(shù)控代碼中給定的F值都是F600，上圖中零件直徑為200mm，主軸轉(zhuǎn)速1500rpm，刀具齒數(shù)為3。


　?。╝）對于上圖中情形(a)而言，實際合成進給速度如下：


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　　進一步，計算每齒進給量為0.233mm。


　　（b）對于情形(b)而言，零件每轉(zhuǎn)動一圈（360°），刀具沿著零件軸線方向運動距離恰好為零件周長628，旋轉(zhuǎn)軸與直線軸進給速度數(shù)值的比率為360：628，從而可以將F600分解到兩個軸，可以分別得到旋轉(zhuǎn)軸進給速度是298.4°/min，直線軸進給速度是520.5mm/min，將旋轉(zhuǎn)軸進給速度轉(zhuǎn)換成零件表面運動速度為π200·298.4/360≈520.5mm/min，將兩個軸的運動合成起來，得到相對零件表面實際合成進給速度為736.1mm/min，此時每齒進給量為0.164mm。


　?。╟）同樣道理，對于情形(c)，可以計算得到旋轉(zhuǎn)軸的實際轉(zhuǎn)速為52.2°/min，直線軸的進給速度是597.7 mm/min，二者合成得到的實際合成進給速度為604.6mm/min，這個速度與數(shù)控代碼中設(shè)定的F600已經(jīng)很接近了，此時每齒進給量為0.134mm。


　　通過以上簡單的示例分析可以得出，五軸聯(lián)動加工中刀具每齒進給量的大小是由數(shù)控代碼設(shè)定F值、刀軌路徑、零件尺寸共同決定的，為了確保加工過程的安全，當零件尺寸較大或者刀軌引起旋轉(zhuǎn)軸相對轉(zhuǎn)動量較大時，應該對實際合成進給速度進行核算，小伙伴們理解了嗎。