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活動專題 【機床商務網欄目 科技動態】3+2加工，是一種利用五軸機床的兩個轉動軸，使三軸銑削程序鎖定在一個傾斜位置上執行的技術，因而得名“3+2加工”。
它也被稱為“定位五軸加工”，因為在加工過程中，第四軸和第五軸是用來定位刀具在一個固定的位置，而不是連續地操縱刀具。這使得3+2加工與五軸聯動加工清晰地區分開來。據刀具的特征角度，其他出現的名稱，有傾斜加工、固定加工和傾斜加工。
3+2加工的主要優點是，它允許使用比傳統三軸加工更短、更具剛性的刀具。在3+2的情況下，主軸可以降低到離工件更近的地方，刀具向表面傾斜。反過來，使用較短的刀具，能夠允許更快的進給速度與較少的刀具偏轉。這意味著在較低的循環時間內，可以獲得良好的表面光潔度和更精確的尺寸結果。另外，其他的優勢包括了更短的刀具移動，更少的程序代碼行以及更少的設備設置。
上述這種技術在模具廠越來越受到歡迎，因為它有助于解決復雜模具的深孔問題，不然的話，那些復雜的模具只能使用細長的刀具或擴展刀具來加工了。長而細的刀具會增加偏轉或顫振的風險，刀具延長會產生間隙問題。用3+2加工也允許在凹槽和陡峭墻壁上的立式模芯直接加工。這種策略可以減少或消除電火花加工(EDM)的操作。
五軸的意義
五軸加工中的“5”是指刀具在接近零件表面時可以定向的方向數。5軸的一個顯著優點，是能夠在一個設置中處理一個部件的五個側面。除了放在桌子上的那面外，所有的地方都可以到達。
常見的情況是，在三軸VMC上的過程需要翻轉零件或將其從夾具滾動到夾具，以訪問零件的所有側面。但是不幸的是，每當操作人員必須打開VMC的門來翻轉或旋轉零件，或加載或卸載零件，去除切屑，或執行過程中的質量檢查時，主軸都必須停止。這意味著需要六面加工的零件可能需要由操作者移動七次(加載、重新定位五次、卸載)。五面加工消除了這些額外的停工。
(改編自Barry Rogers的《五軸加工的價值主張》)
當然，應用并不局限于模具加工。如果CAM軟件支持這一應用，工件內的彎曲或轉角管形狀，例如氣缸蓋上的端口或閥體上的管道，通常可以用3+2有效地加工。此外，3+2可以幫助加工某些類型的零件，從實體而不是從一個復雜的鑄造。原型工作也從這種技術中受益。
在一個單一的裝置中以復合角度鉆孔，也是3+2加工的一個重要優點。將鉆頭對準正確的方向是在編程中完成的，而不是在車間通過多個設置和復雜的固定。
3+2加工的三軸思維策略
考慮3+2加工的一種方法是在三軸VMC上可視化所選擇的工件特征，如果困難的特征落在方便的工作平面上，就可以進行有效的三軸加工。在某些情況下，工件可以定位在一個特殊的夾具或正弦波板上，以便在正確的方向進行三軸加工；然而，3+2利用刀具固定位置的角度來創建相同的相對對準。這是通過創建一個虛擬的工作平面來實現的，它定位了工件的特征，使得執行三軸程序的角度刀具具有預期的效果。CAM軟件在坐標系中進行所有的轉換，以產生這些結果。
3+2加工的優點是可以在同一個工件上建立多個加工區域的工作平面。無論3+2是有益的和實用的，用戶都可以選擇這些區域，無需重新裝配工件。例如，在空腔的對開邊加工底盤就是一個例子。
3+2加工操作可以連續進行，刀具復位在適當的操作角度。(因此，在某些情況下，這種技術被稱為“索引加工”。)索引的一個缺點是，必須仔細檢查在不同工具角度創建的表面之間的混合，以確保產生預期的效果。混合問題似乎是編程軟件及其開發水平的一個功能。
CAM軟件適用于3+2加工
許多CAM軟件供應商已經開發了特殊的刀具來創建3+2加工的刀具路徑。并不是所有的5軸編程軟件都提供這種技術。像所有的軟件功能一樣，3+2機加工刀具的易用性和有效性從軟件包到軟件包各不相同。
專門從事模具制造軟件的供應商可能會將3+2加工作為其5軸加工產品的一個產品特性。由于沒有標準的術語來描述這種技術，所以在檢查CAM軟件特性時可能會忽略這種功能。在一個案例中，該特征被列為加工策略庫的一部分，它被描述為“用短刀具加工深腔的五軸傾斜”。
3+2加工的潛在用戶應該評估正在考慮的CAM軟件的避碰和程序模擬能力。3+2加工的能力也隨著自動化水平的不同而變化，以方便編程功能。建立工作平面和加工區域;切削刀具運動的跳動行程極限;根據系統的不同，控制刀具角度的一些步驟可能或多或少是自動化的。自動定義加工區域之間的進給和收放運動，是某些系統的一種能力。
幾乎所有為五軸機床提供3+2加工的凸輪軟件供應商都強調了有效避免碰撞的重要性。雖然3+2加工簡化了刀具運動，因為它本質上是三軸加工，沒有“扭轉”的主軸頭來操縱刀具，但它不是沒有風險的。
一般來說，3+2的編程并不是一個障礙。事實上，3+2加工中，編程刀具的強大功能，是這項技術流行起來的主要原因之一。
3+2加工是對全五軸加工的補充
3+2加工是一種非常方便的技術，是使5軸加工中心成為寶貴資產的選擇之一。但是它永遠不能代替五軸聯動加工。例如，需要同時使用五軸，才能使用平頭端銑刀在腔體中產生尖銳的角。3+2加工一般使用滾珠軸承端面銑刀，就像在傳統的三軸加工中心上進行三軸加工一樣。使用圓錐形、棒棒糖或其他特殊幾何形狀的刀具的其他切削模式可能需要完整的五軸運動，才能優化后的結果。
在某些情況下，我們建議采用3+2加工進行粗加工，然后同時進行五軸加工以進行精加工。對于粗加工，3+2允許的較短的刀具長度使其適合于高速切削技術。在許多情況下，3+2可以有效地完成Rest的加工(用較小的刀具回去，用較大的刀具“清理”粗糙操作留下的材料)。
對于一些企業來說，3+2加工簡化了從三軸銑削到五軸聯動加工的轉變。固定刀具位置的銑削為五軸加工積累了積極的經驗。正如一家軟件供應商所指出的那樣，從一個固定的工具位置連續移動到另一個固定的工具位置，離同時進行五軸聯動加工，只有一步之遙。
(原標題：An Overview Of 3+2 Machining)
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