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轴控制加工允许使用两个额外的旋转驱动轴为工件提供任意的工具姿势，从而可以在难以通过3轴控制的地方进行加工。 6轴控制加工允许控制非旋转工具的姿势和方向，从而使在无法使用旋转工具无法实现的地方进行加工。两种加工方法的缺点都可以由其他优点来补偿，因此将两个加工一起使用在提高加工效率方面非常有效。这项研究的目的是考虑一种使用5轴和6轴控制加工的方法来加工3D CAD设计的产品形状，并共同开发加工软件，以生成必要的加工设备和控制加工设备的控制数据。在2002年，我们添加了振动切割单元，以应用于6轴控制加工。与研究工作限制和检查如何使用它们的特征同时，组织了到目前为止开发的加工软件的功能，以开发用于5轴和6轴控制加工的工具路径生成软件。在2003年，我们研究了用于加工的刀具路径生成算法组合的5轴控制，并开发了一种算法，该算法根据字符线边缘线边缘的特征将路径生成方法模式化为三种类型，并为每种模式生成适当的加工数据。最后，我们将其作为5和6轴控制加工的集成主处理器实施，并生成了加工数据并进行了加工实验。与常规的电气加工相比，加工时间大大减少，并确认了这项研究的有用性。