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近年來五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，每當(dāng)人們碰見異形復(fù)雜零件高效、高質(zhì)量加工難題時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)無疑是解決這類問題的重要手段。

越來越多的廠家傾向于尋找五軸設(shè)備來滿足高效率、高質(zhì)量的加工。但是，你真的足夠了解五軸加工嗎？

想要真正的了解五軸加工，首先我們要做的是要讀懂什么是五軸機(jī)床。五軸機(jī)床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉(zhuǎn)軸。A、B、C三軸中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸具有不同的運(yùn)動(dòng)方式，以滿足各類產(chǎn)品的技術(shù)需求。而在5軸加工中心的機(jī)械設(shè)計(jì)上，機(jī)床制造商始終堅(jiān)持不懈地致力于開發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)模式，以滿足各種要求。

5軸機(jī)床的特點(diǎn)

說起五軸機(jī)床的特點(diǎn)，就要和傳統(tǒng)的三軸設(shè)備來比較。生產(chǎn)中三軸加工設(shè)備比較常見，有立式、臥式及龍門等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀端刃加工、側(cè)刃加工。

球頭刀的仿形加工等等。但無論哪種形式和方法都有著一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是在加工過程中刀軸方向始終保持不變，機(jī)床只能通過X、Y、Z三個(gè)線性軸的插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)刀具在空間直角坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)。所以，在面對(duì)下面這些產(chǎn)品時(shí)，三軸機(jī)床效率低、加工表面質(zhì)量差甚至無法加工的弊端就暴露出來了。

與三軸數(shù)控加工設(shè)備相比，五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 保持刀具最佳切削狀態(tài)，改善切削條件

如上圖，在左圖中三軸切削方式，當(dāng)切削刀具向頂端或工件邊緣移動(dòng)時(shí)，切削狀態(tài)逐漸變差。而要在此處也保持最佳切削狀態(tài)，就需要旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。而如果我們要完整加工一個(gè)不規(guī)則平面，就必須將工作臺(tái)以不同方向旋轉(zhuǎn)多次。可以看見，五軸機(jī)床還可以避免球頭銑刀中心點(diǎn)線速度為0的情況，獲得更好的表面質(zhì)量。

2. 有效避免刀具干涉

如上圖，針對(duì)航空航天領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的葉輪、葉片和整體葉盤等零件，三軸設(shè)備由于干涉原因無法滿足工藝要求。而五軸機(jī)床就可以滿足。同時(shí)五軸機(jī)床還可以使用更短的刀具進(jìn)行加工，提升系統(tǒng)剛性，減少刀具的數(shù)量，避免了專用刀具的產(chǎn)生。對(duì)于我們的企業(yè)老板來說，意味在刀具成本方面，五軸機(jī)床將會(huì)給您省錢了！

3. 減少裝夾次數(shù)，一次裝夾完成五面加工

如上圖可以看出五軸加工中心還可以減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，提高加工精度。在實(shí)際加工中，只需一次裝夾，加工精度更容易得到保證。同時(shí)五軸加工中心由于過程鏈的縮短和設(shè)備數(shù)量的減少，工裝夾具數(shù)量、車間占地面積和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具，更少的廠房面積和維護(hù)費(fèi)用，來完成更高效更高質(zhì)量的加工！

4. 提高加工質(zhì)量和效率

如圖，五軸機(jī)床可以采用刀具側(cè)刃切削，加工效率更高。

5. 縮短生產(chǎn)過程鏈，簡化生產(chǎn)管理

五軸數(shù)控機(jī)床的完整加工大大縮短了生產(chǎn)過程鏈，可以使生產(chǎn)管理和計(jì)劃調(diào)度簡化。工件越復(fù)雜，它相對(duì)傳統(tǒng)工序分散的生產(chǎn)方法的優(yōu)勢就越明顯。

6. 縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期

對(duì)于航空航天、汽車等領(lǐng)域的企業(yè)，有的新產(chǎn)品零件及成型模具形狀很復(fù)雜，精度要求也很高，因此具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五軸數(shù)控加工中心可以很好地解決新產(chǎn)品研發(fā)過程中復(fù)雜零件加工的精度和周期問題，大大縮短研發(fā)周期和提高新產(chǎn)品的成功率。

五軸加工中心加工的樣件產(chǎn)品

5軸聯(lián)動(dòng)加工的優(yōu)勢

1）加工時(shí)無需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。

2）減少夾具的使用數(shù)量。

3）加工中省去許多特殊刀具，從而降低了刀具成本。

4）在加工中能增加刀具的有效切削刃長度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。

五軸聯(lián)動(dòng)加工

當(dāng)模具型腔較深且有很窄的部位需要加工時(shí)，如果仍采用定位五軸加工的三軸刀具路徑，相互干涉通常是難以避免的，與此同時(shí)，另外的某些區(qū)域可能又無法完全覆蓋到。這時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)加工必然是一個(gè)更好的選擇。

當(dāng)然，市場上不乏一些先進(jìn)的CAM系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠提供專業(yè)可靠的、真正意義上的五軸聯(lián)動(dòng)加工方案，比如星輝公司進(jìn)口英國萊康的ALPHACAM軟件、DELCAM公司的PowerMILL軟件、德國OPENMIND公司的HyperMILL軟件等，它們可使用戶在復(fù)雜曲面、實(shí)體和三維模型上創(chuàng)建連續(xù)五軸刀具路徑，并且刀具路徑都經(jīng)過自動(dòng)檢查和優(yōu)化，支持各種各樣的加工策略和所有刀具類型。

五軸聯(lián)動(dòng)加工的優(yōu)勢在于能使刀具進(jìn)給方向與工件表面連續(xù)保持合適的角度，以得到更好的表面質(zhì)量，還能更好地接近倒角，同時(shí)也提高了刀具壽命。刀具利用更經(jīng)濟(jì)、循環(huán)時(shí)間降低、一次性裝夾，這些都同樣節(jié)約了時(shí)間、減少了機(jī)床加工的出錯(cuò)率。