數控機床擺頭線怎麼接

❶ 真正的五軸聯動加工中心

隨著國內數控技術的日漸成熟，近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中，每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。近幾年隨著我國航空航天、軍事工業、汽車零部件和模具製造行業的蓬勃發展，越來越多的廠家傾向於尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的加工。但是，你真的足夠了解五軸加工嗎？下面就請跟著小編的腳步走進五軸加工的世界。
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五軸加工
想要真正的了解五軸加工，首先我們要做的是要讀懂什麼是五軸機床。五軸機床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式，以滿足各類產品的技術需求。而在5軸加工中心的機械設計上，機床製造商始終堅持不懈地致力於開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
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兩個轉動坐標直接控制刀具軸線的方向（雙擺頭形式）
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兩個坐標軸在刀具頂端，但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型擺頭式）
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兩個轉動坐標直接控制空間的旋轉（雙轉台形式）
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兩個坐標軸在工作台上，但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型工作台式）
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兩個轉動坐標一個作用在刀具上，一個作用在工件上（一擺一轉形式）
*術語：如果旋轉軸不與直線軸相垂直，則被認為是一根「俯垂型」軸。
看過這些結構的五軸機床，我相信我們應該明白了五軸機床什麼在運動，怎樣運動。可是，這么多樣化的機床結構，在加工時究竟能展現出哪些特點呢？與傳統的三軸機床相比，又有哪些優勢呢？接下來就讓我們來看看五軸機床有哪些發光點。
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5軸機床的特點
說起五軸機床的特點，就要和傳統的三軸設備來比較。生產中三軸加工設備比較常見，有立式、卧式及龍門等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀端刃加工、側刃加工。球頭刀的仿形加工等等。但無論哪種形式和方法都有著一個共同的特點，就是在加工過程中刀軸方向始終保持不變，機床只能通過X、Y、Z三個線性軸的插補來實現刀具在空間直角坐標系中的運動。所以，在面對下面這些產品時，三軸機床效率低、加工表面質量差甚至無法加工的弊端就暴露出來了。
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而與三軸數控加工設備相比，五聯動數控機床有以下優點：
1. 保持刀具最佳切削狀態，改善切削條件
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如上圖，在左圖中三軸切削方式，當切削刀具向頂端或工件邊緣移動時，切削狀態逐漸變差。而要在此處也保持最佳切削狀態，就需要旋轉工作台。而如果我們要完整加工一個不規則平面，就必須將工作台以不同方向旋轉多次。可以看見，五軸機床還可以避免球頭銑刀中心點線速度為0的情況，獲得更好的表面質量。
2. 有效避免刀具干涉
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如上圖，針對航空航天領域內應用的葉輪、葉片和整體葉盤等零件，三軸設備由於干涉原因無法滿足工藝要求。而五軸機床就可以滿足。同時五軸機床還可以使用更短的刀具進行加工，提升系統剛性，減少刀具的數量，避免了專用刀具的產生。對於我們的企業老闆來說，意味在刀具成本方面，五軸機床將會給您省錢了！
3. 減少裝夾次數，一次裝夾完成五面加工
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如上圖可以看出五軸加工中心還可以減少基準轉換，提高加工精度。在實際加工中，只需一次裝夾，加工精度更容易得到保證。同時五軸加工中心由於過程鏈的縮短和設備數量的減少，工裝夾具數量、車間佔地面積和設備維護費用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具，更少的廠房面積和維護費用，來完成更高效更高質量的加工！
4. 提高加工質量和效率
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如圖，五軸機床可以採用刀具側刃切削，加工效率更高。
5. 縮短生產過程鏈，簡化生產管理
五軸數控機床的完整加工大大縮短了生產過程鏈，可以使生產管理和計劃調度簡化。工件越復雜，它相對傳統工序分散的生產方法的優勢就越明顯。
6. 縮短新產品研發周期
對於航空航天、汽車等領域的企業，有的新產品零件及成型模具形狀很復雜，精度要求也很高，因此具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五軸數控加工中心可以很好地解決新產品研發過程中復雜零件加工的精度和周期問題，大大縮短研發周期和提高新產品的成功率。
等等…
綜上所述，五軸機床實在是有太多太多優點，但是五軸機床刀具姿態控制，數控系統，CAM編程和後處理都要比三軸機床復雜的多！同時，我們說到五軸機床，就不得不說真假五軸的問題，我們都知道真假五軸最大的區別在於RTCP功能，然而何謂RTCP，它是怎麼產生的又該如何應用？下面我們就結合機床結構和編程後處理來具體了解一下RTCP，了解他的真正面目。
RTCP，在數控GNC61高檔五軸數控系統里，認為RTCP即是Rotated Tool Center Point，也就是我們常說的刀尖點跟隨功能。在五軸加工中，追求刀尖點軌跡及刀具與工件間的姿態時，由於回轉運動，產生刀尖點的附加運動。數控系統控制點往往與刀尖點不重合，因此數控系統要自動修正控制點，以保證刀尖點按指令既定軌跡運動。業內也有將此技術稱為TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其實這些稱呼的功能定義都與RTCP類似，嚴格意義上來說，RTCP功能是用在雙擺頭結構上，是應用擺頭旋轉中心點來進行補償。而類似於RPCP功能主要是應用在雙轉台形式的機床上，補償的是由於工件旋轉所造成的的直線軸坐標的變化。其實這些功能殊途同歸，都是為了保持刀具中心點和刀具與工件表面的實際接觸點不變。所以為了表述方便，本文統一此類技術為RTCP技術。
那麼RTCP功能是怎麼產生的呢？多年以前，在五軸機床剛普及市場的時候，RTCP概念被機床廠家大肆宣傳。彼時RTCP功能更像是為技術而技術的噱頭，更多人是對其技術本身的熱衷和炒作。其實RTCP功能正好相反，它不光是一項好技術，更是一項能為客戶帶來效益和創造價值的好技術。擁有RTCP技術的機床（也就是國內所說的真五軸機床），操作工不必把工件精確的和轉台軸心線對齊，隨便裝夾，機床自動補償偏移，大大減少輔助時間，同時提高加工精度。同時後處理製作簡單，只要輸出刀尖點坐標和矢量就行了。像我們之前說的那樣，在機械結構上，五軸數控機床主要有雙擺頭、雙轉台、一擺一轉等結構。下文我們將以雙轉台五軸機床，數控GNC61高檔五軸數控系統為例，詳細介紹一下RTCP功能。
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在五軸機床中定義第四軸和第五軸的概念:在雙回轉工作台結構中第四軸的轉動影響到第五軸的姿態，第五軸的轉動無法影響第四軸的姿態。第五軸為在第四軸上的回轉坐標。
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好了，看完定義說明我們來解釋一下。如上圖所示，機床第4軸為A軸，第5軸為C軸。工件擺放在C軸轉台上。當第4軸A軸旋轉時，因為C軸安裝在A軸上，所以C軸姿態也會受到影響。同理，對於我們放在轉台上面的工件，如果我們對刀具中心切削編程的話，轉動坐標的變化勢必會導致直線軸X、Y、Z坐標的變化，產生一個相對的位移。而為了消除這一段位移，勢必機床要對其進行補償，RTCP就是為了消除這個補償而產生的功能。
那麼機床如何對這段偏移進行補償呢？接下來我們就來分析一下這段偏移是怎麼產生的。
根據前文，我們都知道是由於旋轉坐標的變化導致了直線軸坐標的偏移。那麼分析旋轉軸的旋轉中心就顯得尤為重要。對於雙轉台結構機床，C軸也就是第5軸的控制點通常在機床工作檯面的回轉中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點作為控制點。
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數控系統為了實現五軸控制，需要知道第5軸控制點與第四軸控制點之間的關系。即初始狀態（機床A、C軸0位置），第四軸控制點為原點的第四軸旋轉坐標系下，第五軸控制點的位置向量[U,V,W]。同時還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對於雙轉台機床，舉例如下圖所示。
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講到這里，大家可以看出，對於有RTCP功能的機床，控制系統為保持刀具中心始終在被編程的位置上。在這種情況下，編程是獨立的，是與機床運動無關的編程。當您在機床上使用編程時，不用擔心機床運動和刀具長度，您所需要考慮的只是刀具和工件之間的相對運動。餘下的工作控制系統將為您完成。舉個例子：
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如上圖，不帶G203 RTCP功能關的情況下，控制系統不考慮刀具長度。刀具圍繞軸的中心旋轉。刀尖將移出其所在位置，並不再固定。
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如上圖，帶G203 RTCP功能開的情況下，控制系統只改變刀具方向，刀尖位置仍保持不變。X，Y，Z軸上必要的補償運動已被自動計算進去。
G203是數控系統里RTCP開啟指令，通常已經在CAM系統的CNC程序中被調用。而CNC程序中僅包含了所要趨近的X／Y／Z點，和描述刀具方向的方向矢量A，B，C。換句話說，CNC程序僅包含幾何和刀具方向數據。
而對於不具備RTCP的五軸機床和數控系統是怎麼解決直線軸坐標偏移這個問題呢？我們知道現在國內很多五軸數控機床和系統都屬於假五軸，所謂假五軸，其實就是指不帶RTCP功能的機床。真假五軸，既不是看長相也不是看五個軸是否聯動，要知道假五軸也可以做五軸聯動。假五軸的區別主要在於其沒有真五軸RTCP演算法，也就是說假五軸編程需要考慮主軸的擺長及旋轉工作台的位置。這就意味著用假五軸數控系統和機床編程時，必須依靠CAM編程和後處理技術，事先規劃好刀路。同樣一個零件，機床換了或者刀具換了，都必須重新進行CAM編程和後處理。並且假五軸機床在裝夾工件時需要保證工件在其工作台回轉中心位置，對操作者來說，這意味著需要大量的裝夾找正時間，且精度得不到保證。即使是做分度加工，假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設置一個坐標系，只需要一次對刀，就可以完成加工。下圖以NX後處理編輯器設置為例，說明假五軸的坐標變換。
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如上圖，假五軸是依靠後處理技術，將機床第四軸和第五軸中心位置關系表明，來補償旋轉軸對直線軸坐標的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點，更是包含了X、Y、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會導致加工精度不足，效率低下，所生成的程序不具有通用性，所需人力成本也很高。同時由於每台機床的回轉參數不同，都要有對應的後處理文件，對於生產也會造成極大的不便。再者假五軸其生成程序無法改動，實現手工五軸編程基本沒有可能。同時因為沒有RTCP功能，其衍生的眾多五軸高級功能都無法使用，比如五軸刀補功能等。其實對於五軸機床來說，它只是我們為了實現加工結果的工具，並無真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什麼方式加工，相對而言，真五軸機床性價比更高。而對於數控GNC61數控系統，不但具有RTCP功能，同時還支持3D刀補、C樣條插補、NURBS樣條插補、大圓弧插補、圓錐插補等諸多高端插補功能，從而實現了更高效簡潔、高質量的加工。
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五軸機床加工S型試件
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機床加工鈦合金葉輪

❷ 請教四軸擺頭機床的後處理擺長設置

回復 1# 設置mom_kin_pivot_gauge_offset的長度。在後處理中計算mom_kin_pivot_gauge_offset的即可

❸ 五軸轉台一種系統可以裝配在多種機床系統上嗎

五軸技術的發展

幾十年來，人們普遍認為五軸數控加工技術是加工連續、平滑、復雜曲面的唯一手段。一旦人們在設計、製造復雜曲面遇到無法解決的難題，就會求助五軸加工技術。但是。

五軸聯動數控是數控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術，它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術於一體，應用於復雜曲面的高效、精密、自動化加工。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家生產設備自動化技術水平的標志。由於其特殊的地位，特別是對於航空、航天、軍事工業的重要影響，以及技術上的復雜性，西方工業發達國家一直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證制度。

與三軸聯動的數控加工相比，從工藝和編程的角度來看，對復雜曲面採用五軸數控加工有以下優點：

1）提高加工質量和效率

2）擴大工藝范圍

3）滿足復合化發展新方向

兩個轉動坐標一個作用在刀具上，一個作用在工件上（一擺一轉形式）

看過這些結構的五軸機床，相信我們應該明白了五軸機床什麼在運動，怎樣運動。

發展五軸數控技術的難點及阻力

大家早已認識到五軸數控技術的優越性和重要性。但到目前為止，五軸數控技術的應用仍然局限於少數資金雄厚的部門，並且仍然存在尚未解決的難題。

五軸數控編程抽象、操作困難

這是每一個傳統數控編程人員都深感頭疼的問題。三軸機床只有直線坐標軸, 而五軸數控機床結構形式多樣；同一段NC 代碼可以在不同的三軸數控機床上獲得同樣的加工效果，但某一種五軸機床的NC代碼卻不能適用於所有類型的五軸機床。數控編程除了直線運動之外, 還要協調旋轉運動的相關計算，如旋轉角度行程檢驗、非線性誤差校核、刀具旋轉運動計算等，處理的信息量很大，數控編程極其抽象。

五軸數控加工的操作和編程技能密切相關，如果用戶為機床增添了特殊功能，則編程和操作會更復雜。只有反復實踐，編程及操作人員才能掌握必備的知識和技能。經驗豐富的編程、操作人員的缺乏，是五軸數控技術普及的一大阻力。

國內許多廠家從國外購買了五軸數控機床，由於技術培訓和服務不到位，五軸數控機床固有功能很難實現，機床利用率很低，很多場合還不如採用三軸機床。

對NC插補控制器、伺服驅動系統要求十分嚴格

五軸機床的運動是五個坐標軸運動的合成。旋轉坐標的加入，不但加重了插補運算的負擔，而且旋轉坐標的微小誤差就會大幅度降低加工精度。因此，要求控制器有更高的運算精度。

五軸機床的運動特性要求伺服驅動系統有很好的動態特性和較大的調速范圍。

五軸數控的NC程序校驗尤為重要

要提高機械加工效率，迫切要求淘汰傳統的「試切法」校驗方式 。在五軸數控加工當中，NC 程序的校驗工作也變得十分重要， 因為通常採用五軸數控機床加工的工件價格十分昂貴，而且碰撞是五軸數控加工中的常見問題：刀具切入工件；刀具以極高的速度碰撞到工件；刀具和機床、夾具及其他加工范圍內的設備相碰撞；機床上的移動件和固定件或工件相碰撞。五軸數控中，碰撞很難預測，校驗程序必須對機床運動學及控制系統進行綜合分析。

如果CAM 系統檢測到錯誤，可以立即對刀具軌跡進行處理；但如果在加工過程中發現NC 程序錯誤，不能像在三軸數控中那樣直接對刀具軌跡進行修改。在三軸機床上，機床操作者可以直接對刀具半徑等參數進行修改。而在五軸加工中，情況就不那麼簡單了，因為刀具尺寸和位置的變化對後續旋轉運動軌跡有直接影響。

刀具半徑補償

在五軸聯動NC 程序中，刀具長度補償功能仍然有效，而刀具半徑補償卻失效了。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。目前流行的CNC 系統均無法完成刀具半徑補償，因為ISO文件中沒有提供足夠的數據對刀具位置進行重新計算。用戶在進行數控加工時需要頻繁換刀或調整刀具的確切尺寸，按照正常的處理程序，刀具軌跡應送回CAM 系統重新進行計算。從而導致整個加工過程效率十分低下。

針對這個問題, 挪威研究人員正在開發一種臨時解決方案, 叫做LCOPS(Low Cost Optimized ProctionStrategy , 低耗最優生產策略)。刀具軌跡修正所需數據由CNC 應用程序輸送到CAM 系統，並將計算所得刀具軌跡直接送往控制器。LCOPS 需要第三方提供CAM 軟體，能夠直接連接到CNC 機床，其間傳送的是CAM 系統文件而不是ISO 代碼。對這個問題的最終解決方案，有賴於引入新一代CNC 控制系統，該系統能夠識別通用格式的工件模型文件(如STEP 等)或CAD 系統文件。

後置處理器

五軸機床和三軸機床不同之處在於它還有兩個旋轉坐標，刀具位置從工件坐標系向機床坐標系轉換，中間要經過幾次坐標變換。利用市場上流行的後置處理器生成器，只需輸入機床的基本參數，就能夠產生三軸數控機床的後置處理器。而針對五軸數控機床，目前只有一些經過改良的後置處理器。五軸數控機床的後置處理器還有待進一步開發。

三軸聯動時，刀具的軌跡中不必考慮工件原點在機床工作台的位置，後置處理器能夠自動處理工件坐標系和機床坐標系的關系。對於五軸聯動，例如在X、Y、Z、B、C 五軸聯動的卧式銑床上加工時, 工件在C 轉台上位置尺寸以及B 、C 轉台相互之間的位置尺寸，產生刀具軌跡時都必須加以考慮。工人通常在裝夾工件時要耗費大量時間來處理這些位置關系。如果後置處理器能處理這些數據，工件的安裝和刀具軌跡的處理都會大大簡化；只需將工件裝夾在工作台上，測量工件坐標系的位置和方向，將這些數據輸入到後置處理器，對刀具軌跡進行後置處理即可得到適當的NC 程序。

非線性誤差和奇異性問題

由於旋轉坐標的引入，五軸數控機床的運動學比三軸機床要復雜得多。和旋轉有關的第一個問題是非線性誤差。非線性誤差應歸屬於編程誤差，可以通過縮小步距加以控制。在前置計算階段，編程者無法得知非線性誤差的大小，只有通過後置處理器生成機床程序後，非線性誤差才有可能計算出來。刀具軌跡線性化可以解決這個問題。有些控制系統能夠在加工的同時對刀具軌跡進行線性化處理，但通常是在後置處理器中進行線性化處理。

旋轉軸引起的另一個問題是奇異性。如果奇異點處在旋轉軸的極限位置處，則在奇異點附近若有很小振盪都會導致旋轉軸的180°翻轉，這種情況相當危險。

對CAD/ CAM系統的要求

對五面體加工的操作, 用戶必須藉助於成熟的CAD/CAM 系統，並且必須要有經驗豐富的編程人員來對CAD/CAM 系統進行操作

購置機床的大量投資

以前五軸機床和三軸機床之間的價格懸殊很大。現在，三軸機床附加一個旋轉軸基本上就是普通三軸機床的價格，這種機床可以實現多軸機床的功能。同時，五軸機床的價格也僅僅比三軸機床的價格高出30%～ 50%。

除了機床本身的投資之外，還必須對CAD/CAM系統軟體和後置處理器進行升級，使之適應五軸加工的要求；必須對校驗程序進行升級，使之能夠對整個機床進行模擬處理。

五軸加工機床未來智能化趨勢

智能裝備的控制模式和人機界面將會有很大的變化，WiFi寬頻、藍牙近距通信等網路性能的提高，基於平板電腦、手機和穿戴設備等基於網路的移動控制方式會越來越普及。與時俱進的觸摸屏和多點觸控的圖形化人機界面將逐步取代按鈕、開關、滑鼠和鍵盤。人們，特別是年輕人已經習慣智能電子消費產品的操作方式，能夠快速做出反應，切換屏幕，上傳或下載數據，從而大大豐富了人機交互的內容，同時明顯降低誤操作率。

❹ 數控系統的五軸數控

具有五軸功能的數控機床可以以多種姿態實現工件與刀具間的相對運動，一方面可以保持刀具更好的加工姿 態，避免刀具中心極低的切削速度，也可以避免刀具和工件、卡具間的干涉，實現有限行程內更大加工范圍。 五軸功能也是衡量數控系統能力的重要指標。 對於具有轉台結構的五軸機床，工件與回轉工作台固結，即工件坐標系（WCS）與回轉工作台固結。當工作台旋轉後，工件坐標系（WCS）必須相應的旋轉。此後工件坐標系的X,Y,Z與原機床坐標系(MCS)XYZ方向不再一致，五軸插補演算法需要隨時自動完成工件坐標系的旋轉，保證正確的刀具運行軌跡，如下圖所示。
由於工件坐標系隨轉台一起旋轉，數控系統在手動操作模式下給用戶提供了選擇機床坐標系MCS還是工件坐標系WCS的機會。如果用戶選擇了WCS下的手動操作，而且WCS已經旋轉，則手動操作將按照旋轉後的坐標軸方向運動，以C軸轉台為例：如果C軸已由初始的0度，CCW旋轉45度後，用戶選擇WCS下手動X軸，數控機床的會XY軸聯動，走X-Y平面45度斜線，如圖1所示。上述行為對於工件的尋邊和手動定位加工很方便，不需要顧及轉台轉了多少度，只要依據圖紙上工件坐標系所示的方向操作即可。在自動加工模式下，所有的G92,G54-G59,G52都是在WCS下設定的，都會跟隨WCS旋轉而旋轉。
自動加工中值得注意：如果用戶在工件坐標系下編程，推刀前建議用戶使用G53回到MCS下，再按照MCS坐標系執行退刀動作；否則就要想清楚當前WCS與MCS的角度關系，例如：C軸為0度時與180度時WCS坐標系正好方向相反，進刀起始位置C為0度，XY為WCS絕對值正值的話，退刀位置時C為180度，再向回到起始點就要回到WCS絕對值負值了。如圖所示。

對於具有擺頭結構的機床而言，五軸數控系統在機床坐標系MCS中只關注控制點（擺頭回轉中心）的坐標， 而在工件坐標系WCS中五軸數控系統控制刀尖點坐標，如圖所示。結合WCS隨轉台旋轉，數控系統這樣控制行為使WCS下始終正確地反映刀具與工件間的相對位置關系，用戶可以安心對照工件圖紙，考慮WCS下工件編程即可，無須考慮機床結構。
五軸加工中，不論是刀具旋轉還是轉台轉動，都使刀尖點產生了XYZ的附加運動。五軸數控系統可以自動對這些轉動和擺動產生的工件與刀尖點間產生的位移進行補償，稱之為RTCP（圍繞刀尖點旋轉）控制功能。例如，大連光洋的GNC61採用G203起動該功能；在西門子840D中，使用TRAORI開啟RTCP；海德漢TNC530中，使用M128開啟RTCP。這樣用戶可以在五軸機床上，如同3坐標一樣的編程，可以適時加入調整刀具與工件間姿態調整的旋轉指令，而不需要考慮這些旋轉指令帶來的附加運動。
五軸編程中，推薦採用刀具相對於工件坐標系（WCS）的姿態矢量來表達工件與刀具的姿態關系。這樣處理的結果是用戶不必考慮五軸機床的具體類型和結構，相同的工件程序可以在不同類型的五軸機床上加工，所有與機床結構相關的坐標處理完全由五軸數控系統自動完成。
例如，840D採用（A3，B3，C3）來表達刀具矢量；大連光洋的GNC61採用（VX，VY，VZ）表示刀具在WCS下刀尖點指向控制點的姿態，對（VX，VY，VZ）向量長度無特殊要求。 據統計，世界范圍內，五軸機床真正用於五軸聯動加工僅佔5%，如葉輪、葉片、航空結構件等特殊零件；73% 用於五軸定向加工，如V型發動機缸體、模具製造等；五面體加工佔22%[1]，例如機床上的箱體結構零件。
840D中採用Frames的概念，描述空間斜面和坐標系。
TNC530中採用PLANE功能定義加工作業斜面。例如：採用空間角定義斜面：
N50 plane spatial spa+27 spb+0 spc+45 ... 空間角A：旋轉角SPA是圍繞機床固定X軸旋轉；空間角B：旋轉角SPB是圍繞機床固定Y軸旋轉；空間角C：旋轉角SPC是圍繞機床固定Z軸旋轉。除了空間角定義外，TNC530還支持投影角、歐拉角、三點等多種空間斜面定義。
GNC61在工件坐標系WCS下，設有G92坐標系，該坐標系負責對其上的用戶定義的坐標系整體偏移， 可以用來表達卡具的基準。在G92坐標系內，用戶可以定義G54, G55, G56, G57, G58, G59坐標系，可以用來表達同一卡具基準下的多個工件各自的坐標系。GNC61設計了程序局部坐標系G52，該坐標系位於G54-G59下，可以任意旋轉傾斜。在設定的加工程序中有效，一旦新載入程序，G52會自動清0。GNC61支持用戶在程序中直接定義G52（空間角）來指定一個傾斜的坐標系。此外GNC61還提供其他傾斜的坐標系定義的內建函數，包括：SG52_EULER，通過歐拉角的方式來指定G52旋轉坐標系；；SG52_2VEC，通過使用兩個矢量來定義加工面；SG52_3PT，通過三點的方式來指定G52旋轉坐標系。
此外在定義斜面的基礎上，五軸數控系 統還需要支持刀具自動定向到垂直於斜面的姿態。海德漢的TNC530有3種處理方式MOVE、TRUN、STAY。其MOVE模式在開啟RTCP的情況下，實現刀具自動定向，即保持刀尖點不動；TRUN模式下刀具自動定向，但不開啟RTCP，即刀具只擺動，不進行RTCP補償運動；STAY則表示不產生任何運動，但相應的所需的運動量被系統變數保存。大連光洋GNC61在自動加工模式下，GNC61支持兩種自動刀具定向指令：G200刀具自動垂直斜面非RTCP；G201 刀具自動垂直斜面帶RTCP。
通常在默認狀態下所謂五軸數控系統採用五軸直線插補，即將ABC增量等同直線增量進行插補。不論是否開啟RTCP五軸直線插補在都沒有直接約束刀具的側刃，可能造成側刃形成的零件尺寸和形貌不符合要求。為此，數控廠商往往還支持其他約束側刃的特殊的五軸插補。
5.1平面刀矢插補
在沖裁模具中，存在大量側壁保持平面的要求；航 空薄壁結構件也存在大量側壁傾斜要求的型腔銑削加工；焊接零件焊接坡口也有銑傾斜面的要求。840D提供ORIVECT，以及GNC61的G213都是上述功能。通常該功能自動啟動RTCP。
5.2雙樣條約束插補
即指定刀尖點的樣條曲線，再另一條約束刀具的樣條曲線，數控系統將完成兩樣條曲線約束的直紋面的插補。840D提供ORICURVE，以及GNC61提供的G6.3X都實現上述功能。
5.3圓錐插補
指定刀具矢量沿特定圓錐表面運行。該插補功能適合加工圓錐及空間斜面間圓錐過渡曲面。840D提供的即完成上述功能。
空間刀具半徑補償
對於五軸加工，RTCP起到了刀具長度補償的作用。而五軸的刀具半徑的補償可以在不修改五軸加工程序中工件表面坐標點的情況下，調整各種類型的刀具，均能保證工件表面形狀的正確。在FANUC最高級的30i系列數控系統和西門子高端的840D系統都支持上述功能。
五軸速度平滑
在五軸加工中，由於開啟RTCP，以及各種特殊的五 軸演算法，例如平面矢量插補、雙樣條約束插補等，都可能造成各直線進給軸速度的波動，這些波動有時會造成機床振動，影響零件表面加工質量，超過機床允許范圍。為此五軸數控系統需要對各軸速度進行平滑調整。目前FANUC最高級的30i系列數控系統和西門子高端的840D系統都支持上述功能。

❺ 五軸聯動數控機床的結構是什麼樣子，其中的5是什麼意思

5軸機床大多是 3 +2的結構 ,即 x, y, z三個直線運動軸加上分別圍繞 x, y, z軸旋轉的 a, b, c三個旋轉軸中的兩個旋轉軸組成。這樣 ,從大的方面分類 ,就有x, y, z, a, b; x, y, z, a, c; x, y, z, b, c三種形式;由二個旋轉軸的組合形式來分 ,大體上有雙轉台式、轉台加上擺頭式和雙擺頭式三種形式。這三種結構形式由於物理上的原因 ,分別決定了機床的規格大小和加工對象的范圍。其中 ,雙轉台結構的五軸聯動機床由於在加工工件時工件需要在兩個旋轉方向運動 ,所以只適合加工小型零件 ,如小型整體渦輪、葉輪、小型精密模具等 ,由於結構最為簡單 ,所以相對價格較為低廉 ,就應用來講 ,這是數量最多的一類五連動數控機床。轉台加上擺頭式結構的五連動數控機床由於轉台可以是 a軸、b軸或 c軸 ,擺頭也是一樣 ,可以分別是 a軸、b軸或 c軸 ,所以轉台加上擺頭式結構的五聯動數控機床可以有各種不同的組合 ,以適應不同的加工對象 ,如加工汽輪發電機的葉片 ,需要 a軸加上 b軸 ,其中 a軸需要用尾座頂尖配合頂住工件 ,如果工件較長同時直徑又細 ,則需要兩頭夾住並且拉伸工件來進行加工 ,當然這里一個必要條件是兩個轉台必須嚴格同步旋轉。採用 c軸加上 b軸 ,由於工件僅在 c軸上旋轉運動 ,所以工件可以很小 ,也可以較大 ,直徑范圍可由幾十毫米至數千毫米 , c軸轉台的直徑也可以從 100～200mm至 2～3 m,機床的規格、質量也從幾噸至十幾噸甚至數十噸。這也是一類應用十分廣泛的五軸數控機床,其價格居中 ,隨機器規格大小、精度和性能的不同相差很大。雙擺頭式結構的五軸數控機床，由於其結構本身的原因:擺頭中間一般有一個帶有松拉刀結構的電主軸 ,所以雙擺頭自身的尺寸不容易做小 ,一般在 400～500 mm。