五轴加工中心说明书

五轴加工中心说明书（精选10篇）

篇1：五轴加工中心说明书

实验五轴加工中心

实验五轴加工中心顾名思义就是用于实验用的一种五轴加工中心也叫数控机床，可以是教学实验室，可以是企业开发新产品中心等。

现在在高校实训室慢慢被接受的一种实验设备---数控机床，特别是五轴机床，可以异性加工。

随着工业技术更新速度的加快，数控技术在现代工业中的应用越来越广泛，对数控技术应用型人才的需求不断增加。特别是能完成五轴加工等一些数控专业应用人才的需求十分紧迫。星辉数控设计研发和制造的E8 小型龙门五轴加工中心，占地面积小，系统易操作，非常灵活，设备可以五轴联动，针对三维加工及研究很有帮助，提供给广大大专院校、职业学校、创客和DIY爱好者实验使用。

在职业技术院校中，基于教学型五轴联动机床的教学模式，学习者不仅能够建设性地投入到课程中，而且有助于将知识转换为实践，进而不断提高实践能力。通过在教学中的实践，收到很好的效果。

为什么要使用五轴联动机床来加工呢？因为零件的形状很不规则需要从多方位去计算其运行坐标轨迹，所以通常用人工编程方式就完成不了程序的编制工作，这个时候就要借助于计算机软件编程了，也就是通过软件来人工绘制加工零件图形，然后让软件自动生成加工程序再输入进控制系统进行加工的，这是五轴数控机床的优势，也是发展的需要。

篇2：五轴加工中心说明书

一、定义

教学五轴加工中心是一种五轴数控机床，主要用来做教学研究，教学演示，教学数控机床操作和编程等与教学有关的活动。星辉五轴数控机床的系统易懂，操作简便，该设备配有编程模拟软件，使得设备可以对编程进行检查，同时可以模拟实际加工，从而保证了设备安全使用。那么学生在学习过程中可以无忧虑，大胆操作，学校也不用害怕把设备用坏，从而可以达到很好的教学效果！

二、案例

篇3：进口五轴加工中心搬迁的研究

关键词：五轴加工中心,精度,安装调试,数控系统

近年来, 随着辽宁老工业基地改造工作的进行, 沈阳市各大企业的搬迁重组也正在火热进行中。沈鼓集团作为通用机械行业的龙头先行一步, 陆续将有很多大企业开始搬迁, 在整个搬迁进程中, 国外进口的高精尖设备的搬迁成为困扰企业领导的难题。作为国外进口高精尖设备, 各个部位精度较高, 控制系统复杂, 电气及机械液压系统也较先进。我们在搬迁中招标到的专业搬迁公司在能力上参差不齐, 进口设备的搬迁上也遇到了很大的困难, 很多设备搬迁后遇到故障不能及时解决, 造成设备长时间不能形成生产能力, 严重制约了企业的生产经营。这就要求我们在进口设备的搬迁问题上慎之又慎, 如何解决此类问题又摆在我们的面前。沈鼓集团设备部在原水泵厂的两台五轴加工中心的搬迁上成功地解决了这类问题, 为其它企业的搬迁提供了一个思路。

1 课题来源

原水泵公司的这台五轴加工中心 (意大利SACHMAN公司产的TRT22) 准备搬迁到沈鼓集团的中小泵车间, 因为这台设备的复杂程度较高, 精度也特别高, 并且这台设备承担着重要的军工产品任务, 所以对安装质量和工期都有严格要求。沈鼓集团搬迁指挥部找了几家比较有实力的专业机床厂家进行搬迁招标。但经过几次招标, 又经过专业机床厂家现场实际考察后, 不是流标就是弃标。具体的实际原因就是这台设备存在的巨大的搬迁难度。

首先, 意大利SACHMAN公司产的TRT22面临的问题是:除了它本身要求的较高的精度外, 还有, 它的数控系统是意大利产的FIDIA M2系统, FIDIA系统是一个具有很强仿形能力的数控系统, 在五轴控制软件上具有独特的能力, 但是该系统在国内并不像S E I M E N S和F A N UC一样普及, 所以对这个数控系统熟悉的人并不是很多, 另外TRT22由于最初运输时发生过碰撞, 所以系统方面的故障一直较多, 这些都制约了专业搬迁公司, 让其望而却步。如果请外方来做, 一是在时间上难以一致, 另外在费用上也高得惊人。集团搬迁指挥部研究决定集合设备部现有人员制定详细的搬迁计划, 把它当成一个课题来完成。

2 文献调查

意大利S A C H M A N公司产的T R T 2 2是1998年5月安装的五轴加工中心, CNC控制系统—FIDIA M2, 有4MB RAM存储器和1GB硬盘, Windows NT4.0操作系统, 具有ISOGRAPHPROGRAMMING语言, 编程语言—A U C O L, 具有S I M O D R I V E 6 1 1 A模拟处理, 五轴头及五轴头温度补偿功能, 主轴自动变档功能, 定距自动润滑功能, 轴自动夹紧功能, 自动换刀系统, 工件测量系统, 六轴联动插补功能, 全闭环相对式光栅尺测量系统。

这台五轴加工中心所具有的功能是世界上较先进的技术, 所以, 要实现在我们的设备搬迁中保证所有精度合格及功能完整, 这是需要我们在实践中求证的。

3 实施办法

3.1 搬迁前的准备工作

(1) 全面整理出和机床解体及安装调试相关的所有的机床各部分数据。 (2) 根据整理出的机床各部分数据和运输路途情况, 制定解体和安装的方案。 (3) 根据将要解体和安装的方案, 并根据机床本身的特点, 准备解体和安装用的各种材料, 工具, 工装和附具。 (4) 根据制定的解体和安装方案, 对每个人的工作内容和工作量进行详细分工。 (5) 提前做好数控系统的保护和系统程序的备份工作。

3.2 设备解体关键点的剖析

(1) TRT22经过对现场实际检测和技术资料的分析后决定, 立柱和立柱导轨整体运输, 工作台和工作台导轨整体运输, 面对这种特殊的解体运输方法, 如何进行吊装就特别重要。

(2) 数控机床在解体中电缆线拆卸方法也是一项比较重要的任务我们在这类工作中追求的是一种用最简捷的办法、最简短的距离、最少的解体内容、最清晰的记录方式、最安全的保护方式来解决最复杂的问题。TRT22的计算机控制系统由于历史原因, 平时就比较脆弱, 系统故障也较多, 必须加以重点保护。我们的办法就是做深层次的解体, 专门运输, 专门存放, 不随机床床身一起运输, 避免磕碰。

3.3 设备安装调试关键点的剖析

(1) 这台机床的水平调整和几何精度的调整是特别重要的, 因为这项精度是所有精度的根基。只有这项精度调好了, 以后的工作才能继续, 所以这要由经验丰富的技师或工程师来完成。 (2) 解体和安装时, 机械和电气人员要互相配合, 互相照应, 互相协商:避免因为照顾不到而造成设备和人员的损伤, 避免因为考虑不周而造成机械和电气的顶牛及返工现象。

3.4 安装调试时遇到的问题和解决的办法 (举例)

3.4.1 遇到的问题

(1) TRT22的主轴低速时的振动和Y轴在高速时的振动。 (2) TRT22在首件试切时, 加工出的叶轮形线错误的问题。

3.4.2 解决的办法

(1) TRT22的主轴低速和在高速启动和刹车时的振动:最初以为是主轴机械部分可能有间隙, 但对主轴机械和润滑等检查没发现问题, 又对主轴驱动系统的一些相关的参数进行调试, 也无明显效果, 最后考虑主轴驱动系统的稳定性不好, 更换后正常。Y轴在高速时的振动, 经过对Y轴伺服驱动系统的参数板进行调试后解决问题。 (2) TRT22在加工叶轮时发现叶片的厚度较厚:怀疑机床走的形线和程序不吻合, 根据经验和对一些数据的分析怀疑A轴可能有问题, 检查发现A轴的零点发生了漂移, 怀疑可能为了安装检测A轴定位精度时的工装造成了A轴旋转光栅尺的松动。将光栅尺紧固螺丝重新固定, 再重新找一下A轴零点。

4 结果分析

经过缜密的计划和严格的执行, 仅用两个月的时间就将这台五轴加工中心安装调试成功, 并顺利交付生产系统使用。

根据以上实键结果, 我们可以得出这样的结论, 就我厂现有的数控设备情况, 要实现在我们的设备搬迁中尽量保证所有设备精度合格及功能完整是可行的。通过此次实践我们知道, 在设备搬迁中最关键的是我们自己, 在分析资料和了解设备上我们具有独一无二的优势, 只要我们在工作中更认真一些, 更努力一些, 最具备能力的也是我们自己。我们要充分相信自己的能力, 所以在精大稀设备的搬迁中要敢于挖掘本厂的潜力充分调动员工的积极性和创造性, 还企业一个满意的答卷。

参考文献

[1]西门子840D诊断指南[Z].

[2]西门子840D安装调手册[Z].

[3]TRT22机床使用说明[Z].

[4]TRT22电气连接图[Z].

[5]TRT22机械及液压说明[Z].

篇4：五轴龙门加工中心的研究

关键词：五轴龙门加工中心 横梁 进给系统 底座和工作台 滑枕滑架 主轴的研究

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0068-01

机床是制造各种机械的机器，机床工业科技水平的高低，是一个时代新技术综合发展水平高低的重要标志。现在机械行业是国民经济的重要支柱产业，随着社会发展进步，人们越来越重视机床的加工效率，这就要求机床行业必须努力提高机床的通用性及多用性。五轴龙门加工中心就是我公司为满足市场需求研发的一台高效率高通用性的设备。该台设备研制的成功，在提高生产效率的同时，提高加工精度，节约生产成本，减少人力浪费，可替代同类产品的进口，使我国的高端装备制造业上升到的一个新的水平，缩短与国外相关技术的差距。

1 主要研究内容

五轴龙门加工中心是借鉴国内外龙门加工中心机床的先进特点，自行研制的新一代工作台移动定梁式龙门加工中心。X轴行程为4200 mm，Y轴行程2800 mm，Z轴行程为1000 mm。本机床适用于汽车、建筑机械、工程机械中的3800 mm×2400 mm×600 mm箱体类零件的粗、精加工。控制系统配置为西门子840DSL数控系统，配有彩色液晶中文显示器，其测量过程实现全数控，并具有非常好的人机界面，高稳定性和高可靠性，操作方便。X、Y、Z轴均采用数字式交流伺服系统，可实现坐标轴联动加工，可进行直线和圆弧插补等操作，零件在工作台上一次装夹后可自动完成铣、镗、钻、扩、攻丝、曲面等多种工序的加工。

机床横梁、立柱、底座、滑枕、滑架、工作台为具有良好吸震性和精度保持性，均采用高强度铸铁材料铸造成形。主轴组件利用动态平衡校正设备，直接校正主轴动态平衡，避免主轴在高转速运转时产生共振现象，以确保最佳的加工精度。主轴采用智能控制恒温冷却系统，分别对主轴前轴承、主轴后轴承等进行强制恒温冷却，控制主轴滑枕部分的温升，抑制主轴的热变形。三个进给坐标中，各坐标轴全部采用高精度圆柱滚子直线滚动导轨，采用C3级高精度滚珠丝杠，快移速度X、Y、Z坐标轴均可达20 m/min。

1.1 横梁的研究

由于滑架和滑枕以及横梁本身的重量都会使横梁安装在立柱上后产生向下的弯曲现象，相同截面下横梁越长弯曲现象越明显。这样就会使Y轴直线导轨不再平行于工作台的表面，影响机床的加工精度，为了避免上面现象的产生，我们采取以下的方法来解决，横梁上良好的型腔布筋结构是横梁刚性的可靠保证，也是解决横梁弯曲的关键，我们采用合理布置筋板的位置以及V型筋的布置方式来保证横梁的刚性。在横截面积一定的情况下，最大限度的增大空腔面积，减小筋板厚度，降低横梁的总体重量，也可以进一步降低横梁重量对其弯曲的影响；在加工横梁导轨面时，为了防止横梁安装后向下凹，可以将横梁加工成稍微向上凸的形状；也就是说，按照横梁变形的相反方向加工横梁上的导轨安装基面，这也是解决横梁弯曲的关键。

1.2 进给系统的研究

龙门加工中心运动部件进给系统的传动方式常见为滚珠丝杠副传动和齿轮齿条传动。因滚珠丝杠副传动精度好，运动速度快，定位、重复定位精度高，而齿轮齿条传动结构较复杂，所以我们选用滚珠丝杠副的传动方式。

滚珠丝杠传动部分采用“固定—固定”的形式。此种安装方式使丝杠一般不会受压，丝杆稳定性高，使传动系统有较高轴向刚度和临界转速，使驱动部件实现了高的运动速度。伺服电机通过联轴器、精密减速机将电机驱动扭矩放大后传导给滚珠丝杠，使丝杠旋转来带动丝杠螺母作往复运动，从而实现滚珠丝杠大驱动力传动。我们选用丝杠专用角接触轴承安装在丝杠支撑上，该轴承能承受较大的轴向力，也就保证了驱动系统具有高刚性。此外，通过锁紧螺母、丝杠轴承和隔套以及滚珠丝杠固定支架可以实现对滚珠丝杠的预拉伸，来消除滚珠丝杠热变形对传动精度的影响，获得了高速传动下的高的传动精度。

1.3 底座和工作台的研究

在底座和工作台之间采用的是两根重载的滚柱直线导轨，并且每根导轨上安装有4个超重负荷的重型滑块。这种直线导轨的动静摩擦力小，使工作台运动时具有高灵敏度，做到高速时振动小，低速时无爬行，并且具有定位精度高，伺服驱动性能优等特点；同时该直线导轨承载能力大，切削抗振动性能好，可以改善机床性能特性，提高机床的精度和精度稳定性及机床的使用寿命。

为避免工作台滚珠丝杠因为两端支撑距离过远本身自重使丝杠中部向下产生挠曲而影响使用，为保证工作台的运动平稳，对滚珠丝杠增加浮动支撑机构。在丝杠螺母未处于浮动丝杠浮动机构位置时，有支撑辊直接支撑丝杠，而当丝杠螺母通过丝杠浮动支撑机构时，在工作台下部设置限位块和滚动支撑装置配合，将丝杠浮动支撑机构整体下压，便于丝杠螺母通过，此时滚动支撑装置和工作台下部设置的限位块配合支撑丝杠，实现丝杠工作过程的全程浮动支撑。（注：该机构已申请专利 证书号：ZL 2012 2 0497986.4）

1.4 滑枕滑架研究

滑枕与滑架采用了铸造滑台式结构；滑枕与滑架之间采用滑动导轨副，即铸铁-贴塑磨擦副，这样可以保证加工时切削平稳，特别适用于主轴强力铣削，大孔镗削加工。

设计滑枕时，采用空箱结构形式，内部可以装入采用高刚性、大直径主轴部件总成、宽幅调速交流伺服主轴电机+变速箱的主传动系统。为了实现滑枕20m/min的快速移动，滑枕部件上安装有双液压缸的平衡机构，压力油通过进口的优质平衡阀组作用在平衡油缸上来平衡滑枕及其内部部件的重量，这样做既能保证滑枕主轴箱运动的稳定性、靈活性以及快速响应速度，又大大降低了这部分部件对Z轴驱动电机性能的要求。

1.5 主轴的研究

五轴龙门加工中心主轴最高转速为18000 n/min，为保证该主轴高的转速及高的刚度，我们特采用高速角接触球轴承，并以前四后二的形式进行配置。考虑到主轴高速旋转的温升问题，采用智能恒温冷却系统对其进行了充分的冷却。此外，为保证主轴高速切削时的平稳性和良好的吸震性，采用主轴箱与滑枕一体式的结构形式，直接集成在滑枕上。

在主轴抓刀部分的设计上，采用传统的设计形式，即主轴内部的蝶形弹簧以拉紧力通过四瓣爪式拉刀机构作用在刀柄的拉钉上，使刀具与主轴锥孔紧密配合来实现抓拉动作。主轴松刀是采用液压油缸动作时碟形弹簧推动拉刀机构来实现的。

2 结论

通过设计计算以及产品的试生产及装配调试，该五龙门加工中心基本上能够满足当初的设计研发要求，现在已经形成批量产品，基本上满足了用户的使用要求。该机床目前在用户处使用效果良好，传动速度较快，运动较平稳，并保证了良好的定位精度和重复定位精度，具有较高的加工效率。

参考文献

[1]袁国梁.国产龙门加工中心和数控龙门镗铣床的现状及发展[M].2006.

[2]王爱玲，白恩远.现代数控机床[M].北京：国防工业出版社，2003.

[3]南京工艺装备制造有限公司滚珠丝杠样本.2013.

篇5：高动态五轴加工中心

用户对金属加工机床的技术要求越来越高，市场对机床生产厂家的压力也越来越大。机床生产企业必须在尽可能短的时间内为用户提供高质量的机床，以经济性的价格占领市场。为机床用户提供高质量、经济性的加工设备是机床生产企业在当前和未来的发展目标，只有通过增加生产能力和提高产品质量才能达到这一目的。因此，要求数控钻-铣机床和数控加工中心必须能在一次装夹中完成从粗加工到精加工直到抛光加工的全部加工工序。

图1 具有NC回转工作台的五坐标数控加工中心允许利用标准铣刀加工结构复杂的工件

Berthold Hermle股份公司生产的机械加工设备满足了从粗加工到精加工的全部加工要求。在研制生产的数控机床中，集成了五轴加工的工艺和技术，通过模块化的加工设计，使金属加工机床成为HSC数控高速主轴机床理想的更新换代成品。早在前，Hermle公司就研制开发成功了C600、C800和C1200系列的数控加工中心。这些数控加工中心可以在一次装夹中完成工件的全部机械加工工序，即完成五轴模拟加工。

创新的机床 高动态的驱动

五坐标高性能加工中心C 30U和C 40U是专门为五轴加工中心动态模拟、完成工件铣削加工而研制开发的新产品，是新一代C系列加工机床的代表。它们不仅可以用于单一工件的小批量生产加工，也适合于进行大批量工件的加工。为了适合于完成5轴加工任务，该机床采用了龙门式结构，使机床在占地面积较小的情况下有着最大的加工面积。机床的3个主要坐标轴X、Y和Z坐标轴的原点都以加工夹具为基准，使得相对运动的距离保持最小，机床允许的快速进给速度和切削速度可以达到60m/min。机床高达10m/s2的加速度保证了它能够以最快的速度运动到达指定位置。三个上置式的主坐标轴采用的是平面-燕尾式的运动导轨，机床的驱动系统和排屑系统安装在垂直的侧壁上。机床生产厂家称：采用这种配置形式后，机床有着很好的排屑性能，使加工不易受到切屑和污物的影响。机床的铣削主轴可以按照用户的要求在10000r/min～40000r/min的转速范围内选择自己最适合的铣削主轴。铣削主轴的驱动功率可以在32kW、扭矩为200 Nm（20％的ED）至26 kW、扭矩为17 Nm（40％的ED）之间选择。最常采用的转速在10000～18000r/min的铣削主轴，它具有最佳的保护性能，可在出现碰撞危险的时候自动在碰撞点前8mm处停止。其轴向最大运动行程利用限位销和电器限位开关进行保护，

当可能出现碰撞时，限位开关自动切断控制系统的电源，从而使整个机床停止运动。C 30U和C 40U加工中心都配备了高动态性能的扭矩电动机，数控回转工作台（图1）的直径为630mm（C 30U）和800mm（C 40U），数控回转工作台的倾斜范围在30°～-115°之间，为金属切削加工提供了非常大的自由空间。回转工作台允许承受的负荷高达1400kg，可以在工作台上装夹大型和重型工件。在加工工件时，数控回转工作台可以倾斜到-15°，可以在不旋转铣削头的情况下加工工件的各个面。

铣削夹具的更换采用的是渐进（Pick-Up）方式，机床内部的夹具库可以安装32把常用夹具，如果加工过程中夹具更换的比较频繁，使用的夹具数量比较多时，可以方便快捷的补充配备附加夹具库，增加机床夹具库的容量。为此，Hermle公司专门生产制造了三种补充夹具库。在对标准夹具库进行扩充之后，机床可以使用的夹具数量可增加到43把、87把和157把（图2）。

图2 辅助夹具库可将夹具容量增加到157把

辅助时间少

高动态的五轴铣削加工中心可以减少加工时间和生产费用。

减少了非生产加工时间。

模块式的设计方案即适用于单件小批生产也适用于大批量生产。

工件整体加工经济性的一个重要标志是非切削加工的辅助时间少，与机械加工同时进行的工序操作多，从而减少了总的加工时间。按照合理的顺序进行的机床操作的时间、定位运动的时间和自动化运动的时间等大多数都进行了有效地优化，归并起来同时进行。模块式的机床自动化配置方案使得操作者在单件生产、大批量生产时都能很好地控制机床，大大的提高了机床的利用率。机床的各个模块部件，例如多工件装夹夹具、夹具更换装置、大型回转夹具库和自动化装置都进一步进行了标准化设计和标准化的配置。对于C 30U和C 40U加工中心来讲，结构紧凑的自动化上、下料机构HS 30可以在数控程序的控制下完成重量在50 kg以下工件的自动装夹操作（图3）。该系列的机床并不仅仅是利用夹具更换装置和回转自动化上下料装置完成全自动上料的，如果被加工工件还需要直接进入其他后续加工工位，或者需要进行六工位的加工，则可以利用机器人完成一次装夹多工位加工的任务。Hermle公司研制生产的机器人RS6可以安装在C 30U数控加工中心的左侧，经过机床左侧的防护门，机器人的手臂可以直接进入机床的加工空间（图4）。这种设计的优点在于：为机床操作者留下了右侧防护门大小的活动空间。可以配套使用的机器人还有Kuka KR16型，重约16kg。

图3 自动上下料机构HS 30缩短了工件装夹的时间。C 30U和C 40U数控加工中心都可配备这种自动化上料机构

篇6：五轴加工中心说明书

几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。

五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一 直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。

符合数控机床发展的新方向

近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。

发展和推广的难点及阻力何在

显然，人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门，并且仍然存在尚未解决的难题。五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及？五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。目前，五轴数控技术在全球范围 内普遍存在以下问题。

五轴数控编程抽象、操作困难

这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。

刀具半径补偿困难

在五轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能仍然有效，而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。目前流行的CNC系统均无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算。从而导致整个加工过程效率十分低下。

对这个问题的最终解决方案，有赖于引入新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格式的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件。

购置机床需大量投资

以前五轴机床和三轴机床之间的价格悬殊很大。现在，三轴机床附加一个旋转轴基本上就是普通三轴机床的价格，这种机床可以实现多轴机床的功能。同时，五轴机床的价格也仅仅比三轴机床的价格高出30%～50%。

除了机床本身的投资之外，还必须对CAD/CAM系统软件和后置处理器进行升级，使之适应五轴加工的要求；必须对校验程序进行升级，使之能够对整个机床进行仿真处理。

国内五轴数控技术发展状况与市场分析

五轴联动数控机床，是电力、船舶、航空航天、高精密仪器等民用工业和军事工业等部门迫切需要的关键加工设备。西方发达国家长期对我国实行禁运。

从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，首先是国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开，随后国际机床巨头纷至沓来，五轴数控机床的品种和数量逐年上升：CIM T99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中心，北京市机电院的主轴转速15 000r/min 的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床 DCB—510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m/min。这些机床均已达到国际先进水平，体现出我国机床工业为国防尖端工业发展提供装备的实力又有突破性提高。中国机床工业的发展，利用自己研制的高、精、尖产品参与国际竞争，打破了国际技术垄断，国际机床巨头们不愿失去中国这个大有潜力可挖的市场，于是蜂拥而来，把他们的产品“送上门来”：国外展团共展出五轴加工中心8台、五轴车铣加工中心1台、五轴数控刀具磨床5台。

我国数控技术及其设备在各工业部门中的应用整体水平仍然偏低，与工业发达国家相比差距很大。为了实现“十五”规划的发展目标，各部门迫切需要进一步大力发展数控加工技术，亟须配置大量的各类工艺设备，尤其是数控机床设备。对于数控机床设备的主要技术要求是多轴、高速、刚性好、功率大；对坐标数的需求，以三至五轴联动为主。对于关键零件形状复杂的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等，其生产部门对多轴机床要求比例较大，新增五轴数控机床大约占数控机床总数的70%～80%。

装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度。特别是冷战时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪末，□□□东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间蝶船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。由此可见，五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。现在，大家普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以，每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时，往往转向求助五轴数控系统。由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化应用。但近年来，随着计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）系统取得了突破性发展，珊星公司等中国多家数控企业，纷纷推出五轴联动数控机床系统，打破了外国的技术封锁，占领了这一战略性产业的至高点，大大降低了其应用成本，从而使中国装备制造业迎来了一个崭新的时代！以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力，同时也对它提出更强要求，更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。中国不仅要做世界制造的大国，更要做世界制造强国！预计在不久的将来，随着五轴联动数控机床系统的普及推广，必将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础！

篇7：五轴加工中心说明书

课题顺利通过验收

2012年10月15日，在首都航天机械公司（211厂）现场，“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项办组织召开了由北京市电加工研究所承担的《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》科技重大专项课题验收会。验收专家组由技术专家和财务专家14名组成。验收会由专项办吴振凯主持。北京市科学技术研究院邵锦文副院长、科研处张经华处长，工信部财务司领导杨晓娟出席了验收会。课题负责人和承担单位代表出席了会议。

会上，课题负责人杨大勇研究员代表课题组就课题研发过程、执行情况、经费管理及使用情况、主要技术创新和取得的成果向专家们进行了汇报。课题参与单位负责人对子课题的完成情况也进行了汇报。技术专家和财务专家审查了相关文件资料，实地考察了生产现场，并进行了认真质询和讨论。专家组认为该课题圆满完成了合同书中规定的研究内容，完全达到了考核的技术指标要求，课题组提供的验收资料齐全，符合验收规范，一致同意该项目通过验收。熊院士及各位专家对课题取得的成果给予了高度评价：“04科技重大专项实施方案总体要求很高，在前期论证时，专家认为五轴联动精密数控电火花成形机床的研制是国家高端先进制造急需的技术装备，按照规划预计2020年完成，而该课题的实施使这个目标提前完成。课题成果在用户单位的实际应用也达到了良好的应用效果，得到了用户单位的认可，成绩来之不易。”

熊院士及各位专家还提出了殷切的希望，他们谈到“高、奇、缺的特种加工技术对中国航天航空事业至关重要，希望课题承担单位能够立足用户需求，进一步提高精度和可靠性，形成规模化生产，替代进口，继续保持技术领先水平！”

《特种材料复杂型面加工的五轴联动精密数控电火花成形机床》课题于2009年立项，北京市电加工研究所作为责任单位，与北京机床所精密机电有限公司、哈尔滨工业大学、大连理工大学、首都航天机械公司联合承担。五轴联动精密数控电火花加工设备代表着当今国际同行业技术的最高水平，发达国家对我国出口管制严格。本课题研制的工程化、可用于工业生产环境的五轴联动精密数控电火花加工装备，能解决常规机械加工及数控切削不能解决的加工难题，尤其是航天航空等国防高科技行业关键零部件的加工难题，突破西方国家“高、精、尖”设备对我国的技术壁垒，提升我国相关行业的生产能力。

篇8：五轴加工技术人才紧俏

五轴数控机床技术应用与人才发展研讨会近日在福建省嘉泰数控机械有限公司举行。座谈中, 来自成都飞机工业集团夏远猛、沈阳飞机工业集团的刘天冬等率先引入五轴数控技术的公司负责人分享了目前五轴数控机床的应用现状。他们表示, 现在行业面临着技术大于应用的问题, 迫切需求五轴技术的编程、操作、维护方面人才。

据上海人才中心的统计, 高端数控加工的技术人员的收入超过普通数控操作工的2倍。部分企业五轴数控铣工的平均月工资达6000元, 供需比仍然达到1:21。许多企业甚至开出30万元的年薪, 招聘五轴数控人才。

但目前, 高校及职业院校有关数控技术及数控加工的教学及实训课程中较少涉及五轴联动的内容, 相关的教材也不多见, 这已严重影响我国对国产五轴数控设备的研制和应用。

篇9：五轴加工中心说明书

关键词:加工中心 仿真 后置处理

1 前言

五轴加工中心以其高精度、柔性化的特点,是现代模具CAD/CAM加工中不可或缺的一项重要技术和手段。模具的工件形状复杂,表面质量要求高,特别是一些军工产品,对铣削加工提出了很高的要求,而五轴加工可以在一次装夹后,从多个面对工件进行加工,不但可以节省装夹时间及辅助测量装置,而且提高了加工的位置精度,所以五轴加工中心是复杂零件加工的一种不可缺少的方式。

本文以我校VDW-320五轴加工中心机床为基础,它系统采用SIEMENS840D,工作台工作行程1000×550×450,回转工作台直径320,刀具容量为24把,最高转速10000r/min,其中A轴工作范围+30度到-120度,C轴可以实现360度。通过研究其对单个叶轮的实体仿真模拟技术和后置处理技术以及整个加工过程,研究开发,使机床能够充分、合理、正确地應用于模具及复杂零件的加工。

2 单叶片曲面零件加工工艺及后置处理

2.1 单叶片曲面零件图

本文以单叶片曲面零件为例,研究VDW-320五轴数控机床加工工艺。图1为单叶片曲面零件形状、尺寸及毛坯。

该零件由于部分曲面法向量与Z轴夹角大于180°,不能采用两轴半或三轴加工,只能采用四轴或五轴加工,也可采用五面体加工技术,这里为了开发验证五轴后置处理技术,采用五轴五联动编程技术。

2.2 单叶片数控编程

在SurfCAM软件环境下,进行粗加工、半精加工和精加工编程,数控编程参数见表1。

粗加工刀具路径,采用3axis Auto Rough,为了方便编程,坐标系设置为cview,分别设置为cview5和cview6,半精加工刀具路径,采用3axis Planar编程,坐标系设置为cview,分别设置为cview5和cview6。

2.3 后置处理技术研究

后置处理是研究软件与机床接口的技术,正确的后置处理是机床能够正确运行的关键,没有正确的后置处理,机床将不能完成预定的加工。后置处理技术涉及机床结构、机床控制器种类和型号及参数、编程软件相关设置等多种内容。

3 虚拟数控仿真

3.1 模拟环境的建立

为了进一步验证编程程序及后置处理结果的正确性,需要在实际机床上进行试切削加工,这样需占用机器,浪费时间,同时又没有安全保障,一旦程序有丝毫错误,将可能造成严重的损失。这里作者配制的虚拟模拟机床,在虚拟的环境下进行加工。虚拟的模拟机床参照实际机床的配制,通过三维造型建立机床运动模型,并建立机床的控制器驱动程序。建立的模拟机床还需配制毛坯信息及刀具信息。

3.2 虚拟仿真

配置好机床后,就可以进行虚拟仿真了,从仿真结果看出,刀具路径没有错误,加工的形状符合设计要求。

3.3 精度检测

在仿真结束后,还可进一步对加工的结果进行检测,测量其加工精度。通过测量间距与最大加工误差,误差在0.01mm左右,最大间距1.5mm。由结果可以看出,加工精度符合要求。

4 实际加工

通过理论验证与数控虚拟仿真检验后,可以进行零件的实际加工了。本零件虽然通过多次修改编程参数,但在机床上只进行了两次试验加工,而且只是试验部分刀具路径,大大减少了对机器的占用与出错的几率。

5 结束语

通过对单片叶轮曲面的加工与仿真结果的检测与对比,两者结果几乎一致。这说明五轴机床后置处理编制正确、虚拟仿真环境建立与开发正确、五轴程序编写正确。

此项技术解决了VDW-320五轴机床的后置处理即与软件的接口问题,可广泛应用来加工各种复杂模具或机械零件。现在国外一些先进的机床制造商正在构想一种全新的“加工中心”,它将是万能型的设备,可用于车削、铣削、磨削、激光加工等,成为真正意义上的全功能的加工中心。

参考文献:

1.朱建军.五轴加工中心在工程训练中的应用[J].金工研究,2008(2).

篇10：研发中心职责说明书

研发中心主任职责：

1、根据公司发展要求制定公司研发工作计划及实施细则；

2、不定期组织公司内外部专家会议，对中空玻璃行业的新需求、发展方向等方面进行研讨，整理讨论结果，并向公司提交报告；

3、根据公司新产品开发需求，进行可行性研究，编撰新产品开发计划，组织内部审核及专家团队审核；

4、按产品开发计划要求，组织和整理产品的技术文件，申请产品专利，负责产品批量生产的技术培训，协助市场部人员编撰产品说明书；

5、将产品标准化，在新产品的相关技术领域进行测评、认证工作，提高产品竞争力；

6、负责对已有产品配方及生产工艺的改进，以提高产品的质量及降低产品成本；

7、负责对现场异常问题的及时排除，提出具有可行性的预防措施；

8、参与行业内专业会议，并在行业期刊上发表技术文章；

9、制定公司关于产品原料及成品的内控检测标准，并进行推广；积极参与行业内标准的修改及制定；

10、负责产品使用中的技术跟踪服务，协助市场部销售人员进行专业技术培训，制作相关参展样品；

11、建立完善的原材料及成品检测化验室，对实验设备提出采购建议，并提交相应技术要求，制定实验设备操作及保养规范；

12、协调研发中心下属四个项目组的工作。

绩效考评：

日常工作

乙丙橡胶项目组主任岗位职责：

乙丙橡胶项目组负责乙丙橡胶产品的开发及公司磨具的设计

本项目组由乙丙橡胶项目小组及模具设计项目小组组成。

项目组具体职责

1、根据客户要求开展公司内涉及到乙丙橡胶类新产品配方的的研发和设计；

2、负责对已有乙丙橡胶类产品配方及生产工艺的改进，以提高产品的质量及降低产品成本；

3、负责客户需要的规范要求研发新产品，对工艺流程、样品单、物料标准、包装设计、进

行全面的质量管理；

4、负责按规定要求编制生产流程及生产工艺，生产工艺编写要求：控制点明确，表述清楚，符合批量生产条件；

5、负责新产品的小试、中试，直到稳定正常生产。完成新产品生产工艺文件的编制；

6、负责及时提供生产相关的原料的技术资料、原材料检验标准、检测方法、产品内控标准；

7、负责在试生产中对生产工人进行技术培训；

8、负责对现场异常问题的及时排除，提出具有可行性的预防措施；

9、负责公司内磨具设计及加工。

工作标准：

1、按规定的进度完成开发任务；

2、因所提供的生产配方工艺控制点不明确、表述不清楚、不完善而造成质量问题或影响正

常生产，由该部门负责；

3、对生产中出现的产品异常未及时处理或处理不当而引起的后果，由该部门负责；

4、未及时或不提供相关的采购技术资料、原材料检测标准、检测方法、产品内控标准造成的后果，由该部门负责。

复合胶条项目组负责公司复合胶条，热熔胶，丁基胶产品的研发及生产工艺的改进

1、根据客户要求开展公司内涉及到复合胶条，丁基胶，热熔胶类新产品配方的的研发和设

计；

2、负责对已有复合胶条类产品配方及生产工艺的改进，以提高产品的质量及降低产品成本；

3、负责客户需要的规范要求研发新产品，对工艺流程、样品单、物料标准、包装设计、进

行全面的质量管理；

4、负责按规定要求编制生产流程及生产工艺，生产工艺编写要求：控制点明确，表述清楚，符合批量生产条件；

5、负责新产品的小试、中试，直到稳定正常生产。完成新产品生产工艺文件的编制；

6、负责及时提供生产相关的原料的技术资料、原材料检验标准、检测方法、产品内控标准。

7、负责在试生产中对生产工人进行技术培训；

8、负责对现场异常问题的及时排除，提出具有可行性的预防措施。

工作标准：

1、按规定的进度完成开发任务；

2、因所提供的生产配方工艺控制点不明确、表述不清楚、不完善而造成质量问题或影响正

常生产，由该部门负责；

3、对生产中出现的产品异常未及时处理或处理不当而引起的后果，由该部门负责；

4、未及时或不提供相关的采购技术资料、原材料检测标准、检测方法、产品内控标准造成的后果，由该部门负责

密封胶项目组负责硅酮产品的开发及生产工艺的改进

项目组具体职责

1．根据客户要求开展公司内涉及到密封胶新产品配方的的研发和设计；

2．负责对已有密封胶类产品配方及生产工艺的改进，以提高产品的质量及降低产品成本；

3．负责客户需要的规范要求研发新产品，对工艺流程、样品单、物料标准、包装设计、进行全面的质量管理；

4．负责按规定要求编制生产流程及生产工艺，生产工艺编写要求：控制点明确，表述清楚，符合批量生产条件；

5．负责新产品的小试、中试，直到稳定正常生产。完成新产品生产工艺文件的编制；

6．负责及时提供生产相关的原料的技术资料、原材料检验标准、检测方法、产品内控标准；

7．负责在试生产中对生产工人进行技术培训；

8．负责对现场异常问题的及时排除，提出具有可行性的预防措施；

9．负责公司内磨具设计及加工。

工作标准：

1．按规定的进度完成开发任务；

2．因所提供的生产配方工艺控制点不明确、表述不清楚、不完善而造成质量问题或影响正常生产，由该部门负责；

3．对生产中出现的产品异常未及时处理或处理不当而引起的后果，由该部门负责；

4．未及时或不提供相关的采购技术资料、原材料检测标准、检测方法、产品内控标准造成的后果，由该部门负责。

综合部主任职责说明书：

1、根据公司发展要求制定公司研发工作计划及实施细则；

2、不定期组织公司内外部专家会议，对中空玻璃行业的新需求、发展方向等方面进行研讨，整理讨论结果，并向公司提交报告；

3、根据公司新产品开发需求，进行可行性研究，编撰新产品开发计划，组织内部审核及专家团队审核；

4、按产品开发计划要求，组织和整理产品的技术文件，申请产品专利，负责产品批量生产的技术培训，协助市场部人员编撰产品说明书；

5、将产品标准化，在新产品的相关技术领域进行测评、认证工作，提高产品竞争力；

6、参与行业内专业会议，并在行业期刊上发表技术文章；

7、制定公司关于产品原料及成品的内控检测标准，并进行推广；积极参与行业内标准的修改及制定；

8、负责产品使用中的技术跟踪服务，协助市场部销售人员进行专业技术培训，制作相关参展样品；

9、建立完善的原材料及成品检测化验室，对实验设备提出采购建议，并提交相应技术要求，制定实验设备操作及保养规范。

10、组织申报高新技术企业，技术中心，国家及省市及的各部门科技项目等。

工作标准：

1、按时申报各类科技项目；

2、积极协助销售等部门每年组织2-3次技术培训；

3、根据公司开发项目每年申报3-4项专利；