5軸および6軸制御を併用した高能率・高精度加工

使用5轴和6轴控制实现高效率和高精度加工

基本信息

批准号：
14750084
负责人：
森重功一
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750084/
关键词：
CAD CAM 5軸制御加工 6軸制御加工工具経路振動切削ボールエンドミル加工効率

项目摘要

5軸制御加工は,付加した回転駆動2軸の使用により工作物に対して任意の工具姿勢を与えることができるため,3軸制御では困難な個所の加工を行うことができる.6軸制御加工は,非回転工具の姿勢と向きを制御することができるため,回転工具では不可能な箇所の加工を可能にする.両加工法の欠点は他方の利点で補えるため,2つの加工を併用することが加工効率を高めるためには非常に有効である.本研究の目的は,3次元CADによって設計した製品形状を,5軸および6軸制御加工を併用して高能率かつ効率的に加工する方法について検討し,その実現のために必要となる加工装置と,加工装置を動作させる制御用データを生成する加工ソフトウェアを開発することである.平成14年度は,6軸制御加工に適用する振動切削ユニットの加工限界などの特性の調査と利用方法の検討などと並行して,これまでに開発した加工ソフトウェアの機能を,5軸および6軸制御加工の工具経路生成ソフトウェアの開発のために整理した.平成15年度は,5軸および6軸制御併用加工のための工具経路生成アルゴリズムについて検討し,曲面と曲面の交差部分であるキャラクタラインや隅部の加工を対象に,経路の生成方法をキャラクタライン稜線の端部における特徴をもとに3種類にパターン化し,それぞれのパターンごとに適切な加工データを生成するアルゴリズムを開発した.最終的に5軸・6軸制御加工用統合メインプロセッサとして実装し,加工データを生成して加工実験を行ったところ,従来の放電加工の場合と比較して,大幅な加工時間の短縮が実現され,本研究の有用性を確認した.

5 轴控制加工可以通过使用两个附加旋转驱动轴为工件提供任何刀具姿态，因此可以加工 3 轴控制难以加工的零件。 6 轴控制加工由于可以控制利用非旋转刀具的姿态和方向，可以加工旋转刀具无法加工的零件。两种加工方法的缺点可以通过另一种加工方法的优点来弥补，因此两种加工方法一起使用。这提高了加工效率。本研究的目的是研究一种使用 5 轴和 6 轴控制加工来高效加工由 3D CAD 设计的产品形状的方法，为了实现这一目标，我们将开发实现这一目标所需的加工设备，例如以及将生成控制数据以操作处理设备的处理软件。在研究加工极限等特性并考虑如何使用的同时，我们整理了迄今为止开发的加工软件的功能，以开发用于 2015 财年的 5 轴和 6 轴控制加工的刀具路径生成软件。，我们研究了 5 轴和 6 轴控制组合加工的刀具路径生成算法，并开发了用于加工字符线和拐角（曲面相交）的路径生成方法。我们开发了一种算法，根据字符线边缘的特征创建三种类型的图案，并为每种图案生成适当的加工数据。最后，我们创建了用于 5 轴和 6 轴控制的集成主处理器当我们将其作为工具实现、生成加工数据并进行加工实验时，我们发现与传统放电加工相比，加工时间显着减少，证实了这项研究的有用性。