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　　【机床商务网栏目 科技动态】3+2加工，是一种利用五轴机床的两个转动轴，使三轴铣削程序锁定在一个倾斜位置上执行的技术，因而得名“3+2加工”。
 

　　它也被称为“定位五轴加工”，因为在加工过程中，第四轴和第五轴是用来定位刀具在一个固定的位置，而不是连续地操纵刀具。这使得3+2加工与五轴联动加工清晰地区分开来。据刀具的特征角度，其他出现的名称，有倾斜加工、固定加工和倾斜加工。
 

 

　　3+2加工的主要优点是，它允许使用比传统三轴加工更短、更具刚性的刀具。在3+2的情况下，主轴可以降低到离工件更近的地方，刀具向表面倾斜。反过来，使用较短的刀具，能够允许更快的进给速度与较少的刀具偏转。这意味着在较低的循环时间内，可以获得良好的表面光洁度和更精确的尺寸结果。另外，其他的优势包括了更短的刀具移动，更少的程序代码行以及更少的设备设置。
 

　　上述这种技术在模具厂越来越受到欢迎，因为它有助于解决复杂模具的深孔问题，不然的话，那些复杂的模具只能使用细长的刀具或扩展刀具来加工了。长而细的刀具会增加偏转或颤振的风险，刀具延长会产生间隙问题。用3+2加工也允许在凹槽和陡峭墙壁上的立式模芯直接加工。这种策略可以减少或消除电火花加工(EDM)的操作。
 

　　五轴的意义
 

　　五轴加工中的“5”是指刀具在接近零件表面时可以定向的方向数。5轴的一个显著优点，是能够在一个设置中处理一个部件的五个侧面。除了放在桌子上的那面外，所有的地方都可以到达。
 

　　常见的情况是，在三轴VMC上的过程需要翻转零件或将其从夹具滚动到夹具，以访问零件的所有侧面。但是不幸的是，每当操作人员必须打开VMC的门来翻转或旋转零件，或加载或卸载零件，去除切屑，或执行过程中的质量检查时，主轴都必须停止。这意味着需要六面加工的零件可能需要由操作者移动七次(加载、重新定位五次、卸载)。五面加工消除了这些额外的停工。
 

　　(改编自Barry Rogers的《五轴加工的价值主张》)
 

　　当然，应用并不局限于模具加工。如果CAM软件支持这一应用，工件内的弯曲或转角管形状，例如气缸盖上的端口或阀体上的管道，通常可以用3+2有效地加工。此外，3+2可以帮助加工某些类型的零件，从实体而不是从一个复杂的铸造。原型工作也从这种技术中受益。
 

　　在一个单一的装置中以复合角度钻孔，也是3+2加工的一个重要优点。将钻头对准正确的方向是在编程中完成的，而不是在车间通过多个设置和复杂的固定。
 

　　3+2加工的三轴思维策略
 

　　考虑3+2加工的一种方法是在三轴VMC上可视化所选择的工件特征，如果困难的特征落在方便的工作平面上，就可以进行有效的三轴加工。在某些情况下，工件可以定位在一个特殊的夹具或正弦波板上，以便在正确的方向进行三轴加工；然而，3+2利用刀具固定位置的角度来创建相同的相对对准。这是通过创建一个虚拟的工作平面来实现的，它定位了工件的特征，使得执行三轴程序的角度刀具具有预期的效果。CAM软件在坐标系中进行所有的转换，以产生这些结果。
 

　　3+2加工的优点是可以在同一个工件上建立多个加工区域的工作平面。无论3+2是有益的和实用的，用户都可以选择这些区域，无需重新装配工件。例如，在空腔的对开边加工底盘就是一个例子。
 

　　3+2加工操作可以连续进行，刀具复位在适当的操作角度。(因此，在某些情况下，这种技术被称为“索引加工”。)索引的一个缺点是，必须仔细检查在不同工具角度创建的表面之间的混合，以确保产生预期的效果。混合问题似乎是编程软件及其开发水平的一个功能。
 

　　CAM软件适用于3+2加工
 

　　许多CAM软件供应商已经开发了特殊的刀具来创建3+2加工的刀具路径。并不是所有的5轴编程软件都提供这种技术。像所有的软件功能一样，3+2机加工刀具的易用性和有效性从软件包到软件包各不相同。
 

　　专门从事模具制造软件的供应商可能会将3+2加工作为其5轴加工产品的一个产品特性。由于没有标准的术语来描述这种技术，所以在检查CAM软件特性时可能会忽略这种功能。在一个案例中，该特征被列为加工策略库的一部分，它被描述为“用短刀具加工深腔的五轴倾斜”。
 

　　3+2加工的潜在用户应该评估正在考虑的CAM软件的避碰和程序模拟能力。3+2加工的能力也随着自动化水平的不同而变化，以方便编程功能。建立工作平面和加工区域;切削刀具运动的跳动行程极限;根据系统的不同，控制刀具角度的一些步骤可能或多或少是自动化的。自动定义加工区域之间的进给和收放运动，是某些系统的一种能力。
 

　　几乎所有为五轴机床提供3+2加工的凸轮软件供应商都强调了有效避免碰撞的重要性。虽然3+2加工简化了刀具运动，因为它本质上是三轴加工，没有“扭转”的主轴头来操纵刀具，但它不是没有风险的。
 

　　一般来说，3+2的编程并不是一个障碍。事实上，3+2加工中，编程刀具的强大功能，是这项技术流行起来的主要原因之一。
 

　　3+2加工是对全五轴加工的补充
 

　　3+2加工是一种非常方便的技术，是使5轴加工中心成为宝贵资产的选择之一。但是它永远不能代替五轴联动加工。例如，需要同时使用五轴，才能使用平头端铣刀在腔体中产生尖锐的角。3+2加工一般使用滚珠轴承端面铣刀，就像在传统的三轴加工中心上进行三轴加工一样。使用圆锥形、棒棒糖或其他特殊几何形状的刀具的其他切削模式可能需要完整的五轴运动，才能优化后的结果。
 

　　在某些情况下，我们建议采用3+2加工进行粗加工，然后同时进行五轴加工以进行精加工。对于粗加工，3+2允许的较短的刀具长度使其适合于高速切削技术。在许多情况下，3+2可以有效地完成Rest的加工(用较小的刀具回去，用较大的刀具“清理”粗糙操作留下的材料)。
 

　　对于一些企业来说，3+2加工简化了从三轴铣削到五轴联动加工的转变。固定刀具位置的铣削为五轴加工积累了积极的经验。正如一家软件供应商所指出的那样，从一个固定的工具位置连续移动到另一个固定的工具位置，离同时进行五轴联动加工，只有一步之遥。
 

　　(原标题：An Overview Of 3+2 Machining)