【正文】 TT），旋轉(zhuǎn)（ RR）或混合（ TR）。圖 7顯示了混合工件。圖 8顯示了載有 2個線性軸的機(jī)床。 第 6 頁 共 21 頁 旋 轉(zhuǎn)軸位置基礎(chǔ)上的分類 機(jī)器可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的不同位置來分類。 圖 5 B’Z’CAY機(jī)床 圖 6 B’C’ZYX 機(jī)床 圖 7 Z’X’C’BY 機(jī)床 圖 8 Z’A’B’YX 機(jī)床 進(jìn)一步審議只有 2個旋轉(zhuǎn)軸和 3 個線性的機(jī)床?？赡艿呐渲糜校? （ a） 旋轉(zhuǎn)軸作為機(jī)床主軸； （ b） 旋轉(zhuǎn)軸按照機(jī)械表實(shí)施； （ c） 2 者結(jié)合 如果軸都是 R型或 T型則該工具或工件軸線序列攜帶的運(yùn)動鏈并不重要。通常，如果 N’ t 平行軸和 N’ r旋轉(zhuǎn)軸以及 Nt 平動軸或 Nr 旋轉(zhuǎn)軸在工具運(yùn)動鏈上，那么這些組合數(shù)字： 第 7 頁 共 21 頁 ( ) ! ( ) !! ! !T R T Rc o m b T R T RN N N NN N N N N???????? with 3 , 2T T R RN N N N??? ? ? ? (3) 每一組的組合數(shù)量將會得到優(yōu)先處理。該組合總數(shù)相對于所有群體是 60。 從這個設(shè)計角度來看，這是一種更易被處理的方案。 R’R’機(jī)床 這是攜帶兩個旋轉(zhuǎn)軸的工件。該機(jī)床軸可以被固定或者被一（ T），二（ TT） ,三（ TTT）線性軸攜帶。 （ i） 組合 G0/G5 的機(jī)床是被固定在攜帶五軸工件的空間里的。不同設(shè)計的數(shù)目是10（ Nt’=3和 Nr’=2），（圖 15 和 16） （ ii） G1/G4’, NT +NR=1, 所以 NT=1 ， NR=0,是該工具唯一可能選擇的運(yùn)動鏈。等式（ 3）給出 NCOMB=6。組合有 : R’R’T’T’T。 T’T’R’R’T。 R’T’R’T’T。 T’R’T’R’T。 R’T’T’R’T。 T’R’R’T’T. 圖 9顯示這 6個設(shè)計。 （ iii） 組合 G2/G3’ 的機(jī)床軸是 TT， 所以 NT’=1, NR’=2, NT=2, NR=0，并且公式（ 2）給出 NCOMB=3。這三個設(shè)計組合為： R’R’T’TT。 R’T’R’TT 和 T’R’R’TT。 組合G2/G339。包含 R’R’機(jī)床的三個例子。這些例子在圖 10表示出來。 （ iv） 如果該機(jī)床軸是 TTT 則工件軸載只能是 R’R’。所以只有一種設(shè)計組合是可能的。 從上述結(jié)論可以看出， R’R’型 五軸機(jī)床配置總數(shù)是 20. 在圖 1， 3， 6， 8 上可以看到固定在 工作臺上的 2 軸機(jī)床。優(yōu)點(diǎn)是： 圖 9 G1/G4’組成 圖 10 G2/G3’組的 R’R’機(jī)床 178。如果主軸是水平，優(yōu)化排屑是通過的引力作用下降芯片獲得的。 178。加工過程中的刀具軸始終平行于機(jī)床的 Z軸。因此，鉆井是可以沿 Z軸周期執(zhí)行的機(jī)器。圓形物根據(jù)工件的固定方向始終在垂直機(jī)床的 XY 平面上運(yùn)動。上述功能，可以運(yùn)用到簡單的三個軸數(shù)控模式里。 178。該刀具長度補(bǔ)償情況發(fā)生在三軸車床的 NC 控制的所以時間內(nèi)。 第 8 頁 共 21 頁 缺點(diǎn)： 178。表中的旋轉(zhuǎn)車床僅能用于有限尺寸的工件。 178。有用的工作空間通常遠(yuǎn)小于 X,Y,Z 軸的行徑空間。 178。機(jī)軸位置上的工件位置的笛卡爾 CAD/CAM 坐標(biāo)的變化依賴于車床臺上 工件的位置。這意味著如果車床上的工件位置改變了，則 NC 程序上的軸系統(tǒng)不能被改變。它們必須被重新計算。如果數(shù)控機(jī)床不能控制 NC 機(jī)床的笛卡爾坐標(biāo)，則一個新的數(shù)控程序必須生成，隨著 CAD/CAM 處理器系統(tǒng)處理改變的工件位置的。 這種類型的重要應(yīng)用程序： 178。五片面的電火花加工和其他電極切割工件。 178。工件加工精度。 178。工件渦輪的幾何旋轉(zhuǎn)大于一定角度。在旋轉(zhuǎn)零軸已經(jīng)超過一定角度后，同樣的數(shù)控程序可以重復(fù)使用。 RR 車床 因?yàn)閷ΨQ性，可能的設(shè)計組合的數(shù)量（ NCOMP=20）與 R’R’機(jī)床案例 是相同的。在圖 4和圖 5中可以看到五軸機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸固定在機(jī)床軸的主軸上。 優(yōu)點(diǎn)： 178。這些車床可以容納非常大的工件。 178。數(shù)控程序的 XYZ 機(jī)軸值只取決于刀具長度。工件的一個新的夾緊位置是一個簡單的轉(zhuǎn)變。機(jī)床的 CNC控制的零變化會發(fā)生這種情況。 缺點(diǎn)： 178。主要的主軸驅(qū)動器非常復(fù)雜。當(dāng)主軸本身是旋轉(zhuǎn)時會獲得唯一的簡單設(shè)計和建造。 178。因?yàn)樾D(zhuǎn)軸主軸限制了力傳遞所以有個較低的剛度。在每分鐘的高轉(zhuǎn)速的情況下可以抗衡在不利的情況下，還可以使機(jī)床主軸車削速度非?？飚a(chǎn)生陀螺時刻效應(yīng)。隨機(jī)的圓弧插補(bǔ)以及無規(guī)取向的鉆孔車不被轉(zhuǎn)化。 178。不能調(diào)整長度 變化的機(jī)床在控制單元零轉(zhuǎn)化中，往往在程序中必須重新計算。 這種類型的機(jī)器的重要應(yīng)用程序的工具有： 178。例如像空氣機(jī)翼一樣非常大的工件類型。 R’R機(jī)床 一個旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施在工件運(yùn)動鏈和其他旋轉(zhuǎn)軸在機(jī)床運(yùn)動鏈中（圖 7）。 G4/G1’, G4’/G1, G3’/G2, G3/G2’組合包含這種設(shè)計。現(xiàn)在市場上的許多機(jī)床都是在工作臺上只有一個主軸和旋轉(zhuǎn)軸。但他們大多數(shù)卻是結(jié)合前 2類型的優(yōu)缺點(diǎn)，而且往往被用來生產(chǎn)小工件。這種機(jī)床的應(yīng)用范圍與在工作臺上有 2 旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床是一樣的。 在本機(jī)床所有可能的設(shè)計中 NR’ =NR’ =1和 NT’ + NT=3?？赡艿脑O(shè)計總數(shù)是： ? ? ? ? ? ? ? ?0 , 3 1 , 2 2 , 1 3 , 0C O M B T T C O M E T T C O M B T T C O M BN N N N N N N N N N N T N T? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 或者 4+6+6+4=20. (3) （ 1） 條件 NT’=0 和 NT=3 四個組合： R’RTTT。 R’TRTT。 R’TTRT。 R’TTTR. 第 9 頁 共 21 頁 （ 2） 條件 NT’=1 和 NT=2 六 個組合： T’R’RTT。 T’R’TRT。 T’R’TTR。 R’T’RTT。 R’T’TRT。 R’T’TTR. （ 3） 條件 NT’=2 和 NT=1 六個組合（見圖 11）： R’T’T’TR。 T’R’T’TR。 T’T’R’TR。 R’T’T’RT。 T’R’T’RT。 T’T’R’RT. （ 4） 條件 NT’=3 和 NT=0 四個組合： R’T’T’T’R。 T’R’T’T’R。 T’T’R’T’R。 T’T’T’R’R. 5. 5軸機(jī)床的工作空間 之前確定的五軸機(jī)床的五個工作空間，是機(jī)床工作空間和工件的工作空間的恰當(dāng)?shù)亩x。 圖 11 G2/G3’組的 R’R機(jī)床 該機(jī)床的工作空間是由大范圍的機(jī)床參考點(diǎn)（如刀尖）沿機(jī)床運(yùn)動軸路徑獲得的。載軸工件的工作空間是指以同樣的方式（機(jī)床工作臺中心可以作為參考點(diǎn)選擇的）定義的。這些工作空間可以通過計算掃描面的體積來確定 [6]。 基于上述的一些定量參數(shù)，不同類型的機(jī)床的比較，選擇和設(shè)計都是可以定義的。 Wr 一個可能的定義是指工件工作空間交機(jī)床工作區(qū)和機(jī)床工作空間并工件工作空間的布爾比例。 T O O L W O R K P IE C ERT O O L W O R K P IE C EW S W SW W S W S?? ? (4) 一個很大的 Wr值表示該機(jī)床的工作空間和工件的工作空間幾乎相等，規(guī)模幾乎完全重疊。一個很小的 Wr值表示機(jī)床的工作區(qū)和工件的工作空間小，并且一個工件工作空間的很大一部分不能被機(jī)床工作空間覆蓋。由兩個機(jī)器人合作比喻可以清楚地看到。只有在每個機(jī)器人的工作空間的兩個交叉點(diǎn)，他們才可以 39。握手 39。對于 5軸機(jī)床能夠滿足對應(yīng)量的機(jī)床和工件參考點(diǎn)。 然而，一般情況下所有的工件和機(jī)床的五軸載是固定在上述定義的工作空間上的， 第 10 頁 共 21 頁 這讓工作空間零利用。在機(jī)器人的合作情況下，將意味著， 只有一點(diǎn)是可以握手。在五軸機(jī)床的案例里，工件仍然可以移動前面的機(jī)床和刪除金屬。原因是工件的許多位置可以作為參照點(diǎn)。刀面切割點(diǎn)可作為機(jī)床參照點(diǎn)。因此，有必要修改的五軸機(jī)床案件里的上述定義。所有的最大的可能工件點(diǎn)可以使接觸到的所有機(jī)床參考點(diǎn)考慮為機(jī)床工作區(qū)和五軸機(jī)床工作空間的交叉案件。將機(jī)床參照點(diǎn)設(shè)置與工件參考點(diǎn)設(shè)置的集合定義為機(jī)床的工作空間。 ? ? ,M T T O O L W O R K r e f r e fW S W S W S To o l W o rk? ? ? ? ? 因此，上述公式應(yīng)修改如下。 ? ?T O O L W O R K P I E C E r e f r e fRT O O L W O R K P I E C EW S W S To o l W o r kW W S W S? ? ? ?? ? (5) 合并所有可能的機(jī)床工作空間交叉點(diǎn)，工件工作空間所有可能的機(jī)床參