5轴加工功能

21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-588-215轴加工功能B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-589-21.15轴加工用刀具中心点控制概述在具有2轴而使刀具或工作台旋转的旋转轴的5轴加工机中，通过控制，在程序段的中途时时刻刻进行刀具长度补偿，沿着刀具中心点所指定的路径移动。（图21.1(a)）5轴机床有三种类型：①刀具旋转的类型、②工作台旋转的类型、③刀具和工作台双方旋转的类型。（图21.1(d)）本功能是在X、Y、Z正交3轴之外，在具有包括刀具和工作台旋转在内的旋转轴的5轴机床中，一边改变刀具的姿势，一边补偿刀具长度而进行加工的功能。刀具对工件的方向即使改变，仍沿着刀具中心点所指定的路径移动。运行刀具中心点控制程序的坐标系称为编程坐标系。可以把固定在工作台上的坐标系作为编程坐标系，由此便可以简化利用CAM的编程。或者，也可以把固定在机床坐标系上的工件坐标系作为编程坐标系。不管何种情况，由于刀具中心点对工作台（工件）的速度为所指定的速度，所以就容易对切削速度进行控制。在刀具中心点控制中，可以使用定位(G00)、直线插补(G01)、圆弧插补(G02、G03)和螺旋插补(G02、G03)。编程路径控制点刀具长度矢量工具中心点图21.1(a)刀具中心点的路径21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-590-X’Y’Z’BAX’Y’Z’刀具中心点轨迹Y’X’Z’图21.1(b)刀具中心点的轨迹B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-591-把固定在工作台上的坐标系作为编程坐标系时，因工作台的旋转，固定在其上的工件位置和方向在变化，但编程坐标系对工作台是不动的，所以可以不理会工作台的旋转而运行程序，当指令直线时，则按照指令，刀具中心点的路径对工件成一直线。（图21.1(b)）同时，通过参数的设定，也可以把工件坐标系作为编程坐标系。在这种情况下，通过工作台的旋转，固定在其上的工件位置和方向对编程坐标系在变化，所以必须考虑工作台的旋转而指令终点。这时如果指定直线，刀具中心点的路径对工件也会成一直线。图21.1(c)是在混合型机床中进行直线插补时的图，表示将编程坐标系作为固定在工作台的坐标系时和作为工件坐标系时的关系。另外，在本功能方式中指定直线插补时，通过速度控制，刀具中心点对工件以指定速度移动。例)机床构成：控制刀具的旋转轴为A轴控制工作台的旋转轴为B轴程序：在编程坐标系创建。X'Y'Z'Z开始刀具中心点控制时的工件坐标系BA指令开始点把固定在工作台上的坐标系作为编程坐标系时的指令终点矢量切削轨迹为直线工件坐标系（B轴旋转也不动）将工件坐标系作为编程坐标系时的指令终点矢量X'Y'Z'XYZ固定在工作台上的坐标系XY图21.1(c)混合型机床的直线插补21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-592-②工作台旋转型机床③混合型机床①刀具旋转型机床XCBZYBCXZYBYXZC图21.1(d)5轴机床的三种类型控制刀具的旋转轴和控制工作台的旋转轴，即使在没有交叉的情况下也可以使用本功能。B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-593-由于刀具轴方向指定方法的不同，可有下述两种类型。（1）类型1指令旋转轴的程序段终点位置（例：A、B、C）。CNC在根据指令的旋转轴位置所计算出的刀具轴方向上进行补偿值的刀具长度补偿，通过控制，沿着刀具中心点所指定的路径移动。（2）类型2代替指令旋转轴的位置，指定从固定在工作台上坐标系所看到的在程序段终点的刀具轴方向（I,J,K）。CNC在终点中计算旋转轴的终点位置，使刀具朝向所指定的方向，从该旋转轴的位置所计算的刀具轴方向上进行补偿值的刀具长度补偿，通过控制，使刀尖所沿着指定的路径移动。格式·刀具中心点控制（类型1）的定位、直线插补G43.4IPαβH;开始刀具中心点控制(TYPE1)IPαβ;：IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量α,β：绝对指令时，旋转轴的终点坐标值增量指令时，旋转轴的移动量H：刀具偏置号向G43.4程序段所指定的位置的移动（起动）不是刀具中心点控制，而只进行刀具长度补偿。对于旋转轴，指定工作台旋转轴或刀具旋转轴。CNC在进行旋转轴插补的同时，对控制点进行控制，以使刀具中心点对工作台（工件）做直线运动。刀具中心点的终点成为编程坐标系中所指定的点。21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-594-·刀具中心点控制（类型2）的定位、直线插补G43.5IPHQ;开始刀具中心点控制(TYPE2)IPIJK;：IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量I,J,K：从编程坐标系所看到的在程序段终点的刀具轴方向H：刀具偏置号Q：刀具的倾斜角度（单位：度）向G43.5程序段所指定位置的移动不是刀具中心点控制，而只进行刀具长度补偿。对于不指定旋转轴，而由I,J,K指定从编程坐标系（在指定G43.5的时刻固定在工作台上的坐标系）所看到的在刀具终点的方向。对于刀具旋转型机床，可以由G43.5指令程序段指定I,J,K，但对于工作台旋转型和混合型机床则不能指定。指定时，将发生报警(PS5421)。CNC在进行旋转轴插补的同时，对控制点进行控制，以使刀具中心点对工作台（工件）做直线运动。刀具中心点的终点，成为编程坐标系中所指定的点。注意1如果省略I,J,K中的一个或两个，省略的I,J,K视为0。2全部省略I,J,K的程序段中，使用前程序段的补偿矢量。3仅可使用将编程坐标系固定在工作台上的设定（参数WKP(No.19696#5)=0）。在参数WKP(No.19696#5)=1的设定中指定G43.5时，将发生报警(PS5459)。4旋转轴只有1轴时，以及在使用假想轴时，不能使用类型2。在这种情况下指定G43.5时，将发生报警(PS5459)。5使用旋转轴的滚动功能或旋转轴控制功能时，请将参数(No.1260)（旋转轴每旋转一周的移动量）置于360度。B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-595-·刀具中心点控制（类型1）的圆弧插补G43.4IPH;开始刀具中心点控制(TYPE1)：G17：工作台坐标系中的X－Y平面G18：工作台坐标系中的Z―X平面G19：工作台坐标系中的Y－Z平面G02：顺时针旋转(CW)的圆弧插补G03：逆时针旋转(CCW)的圆弧插补IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及平面上的2轴。）I,J,K：指令从编程坐标系所看到的从程序段始点的旋转轴位置的始点向圆弧中心的距离。R：圆弧半径R＞0：弧的中心角在180度以下R＜0：弧的中心角在180度以上α,β：绝对指令时，旋转轴的终点坐标值增量指令时，旋转轴的移动量F：指定速度(从工作台坐标系所看到的圆弧切线方向的速度)H：刀具偏置号向G43.5程序段所指定位置的移动不是刀具中心点控制，而只进行刀具长度补偿。NC在进行旋转轴插补的同时，对控制点进行控制，以使刀具中心点对工作台（工件）做圆弧移动。刀具中心点的终点，成为编程坐标系中所指定的点。注意刀具中心点对工件不动的指令（仅旋转轴移动的指令），请务必在G00或G01方式下进行。G02IJKG17IPαβF；G03RG02IJKG18IPαβF；G03RG02IJKG19IPαβF；G03R21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-596-·刀具中心点控制（类型2）的圆弧插补G43.5IPHQ_;开始刀具中心点控制(TYPE2)：G17：工作台坐标系中的X－Y平面G18：工作台坐标系中的Z―X平面G19：工作台坐标系中的Y－Z平面G02：顺时针旋转(CW)的圆弧插补G03：逆时针旋转(CCW)的圆弧插补IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及平面上的2轴。）I,J,K：从编程坐标系所看到的在程序段终点的刀具轴方向R：圆弧半径R＞0：弧的中心角在180度以下R＜0：弧的中心角在180度以上F：指定速度(从工作台坐标系所看到的圆弧切线方向的速度)H：刀具偏置号Q：刀具的倾斜角度（单位：度）向G43.5程序段所指定位置的移动不是刀具中心点控制，而只进行刀具长度补偿。对于不指令旋转轴，由I,J,K指定从编程坐标系（在指定G43.5的时刻固定在工作台上的坐标系）所看到的在刀具终点的方向。对于刀具旋转型机床，可以用G43.5指令程序段指定I,J,K，但对于工作台旋转型和混合型机床则不能指定。指定时，将发生报警(PS5421)。CNC在进行旋转轴插补的同时，对控制点进行控制，以使刀具中心点对工作台（工件）做圆弧移动。刀具中心点的终点，成为编程坐标系中所指定的点。G02G17IPIJKRF；G03G02G18IPIJKRF；G03G02G19IPIJKRF；G03B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-597-注意1仅可以进行圆弧半径R的指令。(用I,J,K不能指定从始点到圆弧中心的距离。)2不能指定一周圆(始点和终点相同)。刀具中心点对工件不动的指令（仅旋转轴移动的指令），请务必在G00或G01方式下进行。3请参阅刀具中心点控制（类型2）的注意事项。·刀具中心点控制（类型1）的螺旋插补G43.4IPH;开始刀具中心点控制(TYPE1)：G17：工作台坐标系中的X－Y平面G18：工作台坐标系中的Z―X平面G19：工作台坐标系中的Y－Z平面G02：顺时针旋转(CW)的圆弧插补G03：逆时针旋转(CCW)的圆弧插补IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及平面上的2轴。）I,J,K：指令从编程坐标系所看到的从程序段始点的旋转轴位置的始点向圆弧中心的距离。R：圆弧半径R＞0：弧的中心角在180度以下R＜0：弧的中心角在180度以上α,β：绝对指令时，旋转轴的终点坐标值增量指令时，旋转轴的移动量γ：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及不在5轴加工用刀具中心点控制的直线轴的内平面上的1轴。与圆弧插补同步进行直线插补。）F：指定速度(从工作台坐标系所看到的圆弧切线方向的速度)H：刀具偏置号G02IJK＿G17IPαβγF；G03RG02IJKG18IPαβγF；G03RG02IJKG19IPαβγF；G03R21.5轴加工功能编程B-63944CM/02-598-向G43.5程序段所指定位置的移动不是刀具中心点控制，而只进行刀具长度补偿。通常，由于指定速度将变为圆弧切线方向的速度，从工作台坐标系来看，直线轴的速度将变为圆弧的长度直线轴的长度×F。但是，利用参数HTG(No.1403#5)，速度指令将如下表所示。HTG(No.1403#5)01圆弧的切线速度直线轴速度和切线速度的合成速度CNC在进行旋转轴插补的同时对控制点进行控制，以使刀具中心点对工作台（工件）做螺旋形移动。刀具中心点的终点，成为编程坐标系中所指定的点。注意刀具中心点对工件不动的指令（仅旋转轴移动的指令），请务必在G00或G01方式下进行。B-63944CM/02编程21.5轴加工功能-599-·刀具中心点控制（类型2）的螺旋插补G43.5IPHQ_;开始刀具中心点控制(TYPE2)：G17：工作台坐标系中的X－Y平面G18：工作台坐标系中的Z―X平面G19：工作台坐标系中的Y－Z平面G02：顺时针旋转(CW)的圆弧插补G03：逆时针旋转(CCW)的圆弧插补IP：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及平面上的2轴。）I,J,K：从编程坐标系所看到的在程序段终点的刀具轴方向R：圆弧半径R＞0：弧的中心角在180°以下R＜0：弧的中心角在180°以上γ：绝对指令时，刀具中心点移动的终点坐标值增量指令时，刀具中心点的移动量（但是，仅涉及不在5轴加工用刀具中心点控制的直线轴内平面上的1轴。与圆弧插补同步进行直线插补。）F：指定速度(从工作台坐标系所看到的圆弧切线方向的速度)H：刀具偏置号Q