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五軸聯動數控機床（chuáng）的種類（lèi）及優勢

2018-7-10 來源：-- 作者：--

　　摘（zhāi）要：本文對五軸聯動數控機床（chuáng）的種類及優勢進行了詳細分析介紹，供學習參考。

　　五軸聯動數控機床的種類

　　五軸機床是在(5 Axis Machining)，在原有三軸的加工中心發（fā）展而來。根據根據ISO的規定，在描述數控機床的運動時（shí），采用右手直角坐標係;其中平行（háng）於主軸的坐標軸定義為z軸，繞x、y、z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。各坐（zuò）標軸（zhóu）的運（yùn）動可（kě）由工作台，也可以由刀具的運動來實現，但方向均（jun1）以刀具相對於工件的運動方向來定義。通常五軸（zhóu）聯動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。換言之，五軸，指x、y、z三個移動軸加任（rèn）意兩個旋轉軸。五軸依據聯動軸擺動機構不同，有以下幾種分類。

　　1、工作台搖籃式（shì）

　　基於傳統三軸加（jiā）工中心的基礎，加上搖籃式工作台，工件進行擺動，變成3+2式的五軸聯動加工中心。聯動軸為X/Y/Z/A/C，Y軸方向B軸不旋轉。

　　2、立式主軸（zhóu）雙擺頭

　　在擺頭中（zhōng）間一般有一個帶有鬆拉刀結構的電主（zhǔ）軸，所以（yǐ）雙擺頭自身（shēn）的尺（chǐ）寸不容易做小，加上雙擺頭（tóu）活（huó）動範圍的需要，所以雙（shuāng）擺頭結構（gòu）的五軸聯動機（jī）床的加工範圍不（bú）宜太小（xiǎo），而（ér）是越大越好，一般為龍門式或動梁龍門式。聯動（dòng）軸為（wéi）X/Y/Z/A/C，Y軸方向B軸（zhóu）不旋轉。

　　3、臥式主軸雙擺頭

　　在基於臥式加工中心結構（gòu）的雙擺頭五軸聯動。聯動軸為X/Y/Z/B/C，X軸方向A軸不旋轉。

　　4、工作（zuò）台擺動式

　　在直驅電機成熟後，五軸（zhóu）聯動的結構也有（yǒu）了很大的改善。整個工作台可以進（jìn）行雙擺動。目前C軸直驅能達到一定轉速，達到車削的效果。聯（lián）動軸為X/Y/Z/B/C，X軸方向（xiàng）A軸不旋轉。

　　5、工作台主軸（zhóu）擺動

　　依據擺動機構的演變，工作台和主（zhǔ）軸分別擺動，構成兩者的結合。聯動軸為X/Y/Z/A/C，Y軸方向B軸不旋轉。

　　五軸的應用與發展（zhǎn）

　　五軸由（yóu）於設備價格高昂，多半應用與複雜且附加值高的零件，以航空、軍事領域尤為（wéi）重要（yào）。

　　作為（wéi）製造業數控領域皇冠上的明珠（zhū），各大國外係統廠家發那（nà）科、西門子、三菱、海德漢自然不（bú）在話下，同時各大國產數控（kòng）係統的（de）五軸聯動技術也都在發展成熟。無論廣州數控、華中數控、凱恩帝、沈陽I5等等都在不斷試製完善（shàn）中，至於國產五軸為何還不能有量的突破，歸結還是因為市場需求量的不足。加之五軸機床結構複雜，係統占其成本比重小，國產係統優勢不明顯。未來（lái）國產係統（tǒng）在五（wǔ）軸上的突破還有很（hěn）長的（de）路（lù）要走。下麵展示一下國產五軸聯動（dòng）技術在加工領域的展示。

　　增材製（zhì）造即俗（sú）稱的3D打印技術，近年來在金屬3D打印有了一定的突破，但還不能根本代替五軸（zhóu）聯動加工。增（zēng）材還解決不了材料內部的應力和材料外部的粗糙度等問題。在（zài）國（guó）產大飛機（jī）升天的歡呼雀躍下（xià），我們還應該清醒的認識到，我們主要的國產（chǎn）在飛機殼，內部核心特別是發動機（jī）還依（yī）賴進口。發動機葉輪的加工離（lí）不開五軸技術的成熟，國產五軸（zhóu）的發（fā）展之路還任重道遠。

　　五（wǔ）軸聯（lián）動（dòng）數（shù）控機（jī）床的優勢

　　可一次性完成零件的五麵（miàn）加工,減小重複裝夾（jiá）次數，提高加（jiā）工精度，節約時間。

　　對（duì）於複雜零件多（duō）次裝夾需要重新尋找基準坐（zuò）標，會影（yǐng）響加工（gōng）的定位精（jīng）度。用五軸聯動機（jī）床一次定位後能完成全部加（jiā）工。高效並高精完成複雜零件的一（yī）次加工（gōng）。

　　可（kě）完成空間曲麵的加工，減小對設計、加工工藝的限製，提高產品的整體（tǐ）性能。

　　特別（bié）是對葉輪等複雜曲麵，由於三軸設（shè）備刀具會與零件幹涉。而使用五軸（zhóu）聯動機床就能很（hěn）好的避（bì）免。

　　利用刀軸可控性，讓刀具的側（cè）刃切（qiē）削，提（tí）高（gāo）效率及表麵質量，延長了刀具壽命。

　　五軸機（jī）床可（kě）以靈活的（de）調整刀具與工件的角度（dù），五軸機床可（kě）以采用刀（dāo）具側刃切削，加工效率更高。同時減少刀具的磨損。

　　在模加工中可對深腔，深槽進行加工，節約加工成本具。

　　縮短新產品研發（fā）周期。

　　對於試（shì）製的零件不適合大批量（liàng）分工藝批（pī）量加工，用五（wǔ）軸機床能大幅縮短產品試製時畫（huà）的時間。

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