五軸加工的軸向退刀技巧(一)

在五軸加工中你是否遇到過這樣的情況,當使用鑽頭正在空間傾斜平面上鑽孔的時候,刀具突然意外卡住?此時,如果你使用的是搖籃式五軸機床,可以先將程序復位,然後再切換到手動操作方式,選擇機床控制面板上的軸選按鈕“Z”,再按下正方向按鍵“+”;或者使用手輪,同樣選擇Z軸及適當的手輪增量,再小心地順時針搖動手輪。陷入斜孔中的鑽頭就會沿著鑽孔的軸線方向退出孔外。

五軸加工的軸向退刀技巧(一)

但如果此時你操縱的是一臺主軸頭擺動式的五軸加工機床的話,恐怕事情就沒有這麼簡單了。因為當加工程序被複位以後,通常系統當前的座標系就會自動恢復到初始狀態——回到機床座標系,同時五軸轉換功能也會自動取消。這時如果直接切換到手動方式,選擇Z軸並按下正向移動按鈕,或順時針搖動手輪,五軸頭只會沿著機床座標系的Z軸向上抬起,然而此時的刀軸方向仍然保持著空間傾斜狀態,就會與工件發生干涉。

五軸加工的軸向退刀技巧(一)

不要擔心,本期我們就給大家介紹一下正確的操作方式。在西門子840D五軸系統裡面有一個TOFRAME指令,這個指令激活以後,可以立即生成一個新的工件座標系,該座標系的Z軸會自動與當前的刀軸方向相重合。也就是說當刀軸處於擺動狀態時,數控系統會根據主軸頭當前位置的角度和方向,自動建立一個以刀軸方向為Z軸,並且以刀尖當前點為(X0,Y0,Z0)的臨時工件座標系。在這樣的工件座標系下,我們只需要簡單地沿著正方向移動幾何軸“Z”,就可以輕鬆地將刀具沿著當前刀軸的方向退出工件。

五軸加工的軸向退刀技巧(一)

所以,當刀具被卡在工件內部的時候,不必驚慌。可以先按復位鍵終止加工程序的運行,以免損傷主軸、刀具以及工件,然後按以下三個步驟進行操作:

第一步:切換到MDA方式,在指令窗口中依次輸入下列幾行指令:

CYCLE800() ; 撤銷回轉平面功能

TRAORI ;激活五軸變換

TOFRAME ;激活刀具相關工件座標系

按循環啟動鍵執行上述程序。注意:執行後不要復位,保持當前狀態。

第二步:切換到手動運行方式,按下座標系切換按鈕,將當前座標系狀態轉換到工件座標系(WCS)。這一步非常關鍵,千萬不能弄錯。

第三步:先按下機床控制面板上的軸選鍵,再按下正方向鍵;或者使用手輪,先選擇Z軸,再順時針搖動手輪。

手動退刀的好處在於,退刀的距離可以隨時掌控,但要注意,Z軸的方向鍵或手輪的旋轉方向不要弄錯。只要嚴格按照上述三個步驟的要求進行操作,就能確保刀具沿軸向順利退出。

當然,利用TOFRAME指令,上述的手動操作過程也可以全部在MDA方式下完成。例如,在MDA窗口輸入下列指令:

CYCLE800() ; 撤銷回轉平面功能

TRAORI ; 激活五軸變換

TOFRAME ; 激活刀具相關工件座標系

G0 Z100 ; 正向退刀距離

M30 ; 程序復位

與手動退刀不同的是,這裡的退刀距離需要預先估算好,並輸入到MDA程序中。

鑽孔時候的鑽頭退刀問題解決了,那麼接下來剛性攻絲時,遇到卡刀的情況是否能夠進行同樣的操作呢?咱們且聽下回分解… …


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