文档介绍：五轴联动激光加工系统
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飞行光束导光柔性加工系统
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焦点漂移对加工质量的影响
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五轴加工头的几种形式
在五轴机床中,3个移动轴和2个旋转轴分别控制***相对加工表面的位移和指向
该布局具体分为两种:①两旋转轴共同驱动工件,即双转盘结构;②两旋转轴共同驱动***,其结构类似机械臂。前者的刀轴安装简单、刚性好,多用于机加工;而后者可获得更高的转角速度、更灵便,多用于激光切割等领域而被称为导向头
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,轴C按常规布置,另一旋转轴φ与轴C成45°角相交,刀轴T绕轴φ旋转并与之保持45°。其光路与字符三形似,∑结构
夹角角度、尺寸共同决定俯仰角
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在∑结构中,轴C、轴φ和刀轴T相交于一点,并且在安装时保证刀尖(或激光焦点)精确位于该几何交点处。这就使得轴C和轴φ进行任意旋转时,刀尖位置不会被改变,因而在五轴联动过程中,加工轨迹的位置精度仅取决于三移动轴,而与两旋转轴元关。
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通过与传统的Ω结构进行优点主要体现在:
①由于三系统的位置控制独立于转角控制,其位置精度的可靠性更高,这一点对于激光切割等加工尤其重要。
②∑结构中各导轨行程得以完全利用,而Ω结构中移动轴的加工范围通常小于其导轨行程。
③传统的Ω导向头与∑结构相比,对于同样的加工对象,耗时和耗能更多,而且移动轴被迫以更高的速度运行,这对于半径很小的圆弧(包括整圆)的加工尤为不利,通常V≈15mm/s(薄板的对应速度更高)。在图4中,设R=10mm, Lr=295mm,由几何关系可知,Ω导向头加工该半圆时,移动轴合成线速度为: VΩ=(Lr + R)V/R=450 mm/s
④该结构应用于机床的示教编程时特别方便。在曲面的任意点位上,∑系统均可直接获取移动轴坐标,而Ω结构则必须进行***半径补偿的逆运算。而在两旋转轴方面,情况却相反。∑结构需要额外地对水平转角进行补偿。这是因为轴φ在改变刀轴的俯仰角α时,也同时改变了刀轴的水平转角θ,产生的附加水平转角偏移为△c(见图4),轴C必须对此偏移进行补偿。
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在点II处,现已知曲面法矢为IIM,其角度坐标为(θ,α),需求解轴C和轴φ的转角位置(c,φ) 。
        由图中几何关系可得,
转角φ对水平转角θ产生的附加偏移为△c,图中对△c有如下关系:
在水平面SIIQ内可得轴C位置为:C=θ+(-△c), 其中,
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三维激光头
RCP(Rotation Center Point)与TCP(Tool Center Point)编程
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