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自中國(guó)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)以來(lái)，機(jī)床對(duì)于國(guó)家工業(yè)制造的發(fā)展發(fā)揮了舉足輕重的作用。三軸數(shù)控機(jī)床應(yīng)用技術(shù)的突破，更是給享有世界工廠之稱的中國(guó)制造插上了高速發(fā)展的翅膀。現(xiàn)如今，無(wú)論是現(xiàn)代化的工廠車間，還是隨處可見(jiàn)的路邊加工門店，三軸數(shù)控機(jī)床的身影無(wú)處不在，它們是制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的推動(dòng)器。

（三軸機(jī)床）

隨著航空航天、模具制造、新能源汽車等行業(yè)的高速發(fā)展，加工工件的形狀、結(jié)構(gòu)、角度越來(lái)越多樣化，同時(shí)精度要求越來(lái)越高。對(duì)于這種高精尖的加工需求，三軸機(jī)床已經(jīng)無(wú)法滿足，這時(shí)五軸機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，目前已經(jīng)在各種領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

 （環(huán)球五軸機(jī)床客戶應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)）

隨著五軸機(jī)床在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，關(guān)于五軸加工的討論也多了起來(lái)。比如：為什么越來(lái)越多的廠家和終端用戶選擇五軸機(jī)床？為什么加工復(fù)雜工件，都會(huì)想到五軸加床？都說(shuō)五軸好，它和三軸機(jī)床到底有什么區(qū)別，它的核心價(jià)值是如何體現(xiàn)出來(lái)的呢？

今天環(huán)球機(jī)械小編就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下：五軸加工到底有哪些優(yōu)勢(shì)，為什么越來(lái)越多的用戶選擇五軸機(jī)床？

三軸加工機(jī)床的特點(diǎn)

3軸加工由直線進(jìn)給軸X、Y、Z進(jìn)行加工。加工特點(diǎn)：切削刀具方向在沿著整個(gè)切削路徑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變。刀尖的切削狀態(tài)不可能實(shí)時(shí)做到完美。

三軸加工的局限性

如果需要加工下圖這樣的工件，這個(gè)工件需要加工3、4、5個(gè)面，則三軸加工中心需要夾緊3、4、5次，而如果使用五軸加工中心可以同時(shí)加工5個(gè)面，不僅可以節(jié)省裝夾時(shí)間，還提高產(chǎn)品加工精度。如果用五軸加工，五個(gè)面可以同時(shí)加工，而且五軸加工還可以加工復(fù)雜的曲面。

五軸機(jī)床的特點(diǎn)

五軸加工中心是在三軸基礎(chǔ)上增加了A/B/C其中兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，其特點(diǎn)在于增加的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的聯(lián)動(dòng)關(guān)系和結(jié)構(gòu)上。五軸聯(lián)動(dòng)使得加工效率更高。

（環(huán)球五軸機(jī)床五軸移動(dòng)示意圖）

三軸、五軸如何加工斜面？

在利用三軸加工過(guò)程中，一般都會(huì)選取“斜面”加工形式，這樣球刀、零件的表面只存在一個(gè)接觸點(diǎn)，無(wú)法保證加工效率，并且兩條刀路間有“殘高”情況出現(xiàn)，在后續(xù)工作中拋光有很大的工作量要做。

（三軸、五軸斜面加工對(duì)比示意圖）

五軸側(cè)面加工的優(yōu)勢(shì)

在同個(gè)區(qū)域內(nèi)，使用五軸加工，在定位后，待加工表面和刀軸保持垂直狀態(tài)，利用平面廣刀的切削方法，刀具和工件處于呈面接觸中，不但得到了很高的加工效率，也延長(zhǎng)了刀具使用壽命，并且刀路間不會(huì)有“殘高”情況，可得到較高的加工表面質(zhì)量；再者，通過(guò)更換刀具，利用機(jī)床自身精度，還可完成部分精鏜、磨削、拋光等工序，在后續(xù)工作中只需要簡(jiǎn)單的進(jìn)行拋光便可以了。所以一些特定行業(yè)所需的特殊產(chǎn)品，就需要用五軸加工機(jī)床來(lái)完成了。

比如，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，我們?nèi)绻暾庸ひ粋€(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，目前的三軸設(shè)備由于干涉原因無(wú)法滿足工藝要求。

五軸加工的高效率體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？ 

五軸加工技術(shù)在模具制造加工中能夠快速的提高加工效率，一般體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)一次裝夾零件，能夠完成大部分的加工;

(2)局部區(qū)域有著較高的加工精度，并且加工時(shí)間短;

(3)隨著難加工部位的減少，電極數(shù)量隨之得到減少，模具生產(chǎn)周期得到縮短。

五軸加工的特性

1、一次裝夾5面加工

五軸加工中心最大的特點(diǎn)就是一次性裝夾可以加工五個(gè)面，也就是日常所說(shuō)的加工角度避讓。如果是聯(lián)動(dòng)機(jī)床，C軸能夠無(wú)限制旋轉(zhuǎn)，A軸大約能做到130度旋轉(zhuǎn)。這些設(shè)備特性使得加工時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉。

這樣帶來(lái)的好處在于一次裝夾既可以完成加工，即避免了多次裝夾所帶來(lái)的重復(fù)定位誤差。同時(shí)一次裝夾也節(jié)約了大量的時(shí)間，提高了工作效率。能夠減少?gòu)漠a(chǎn)品到發(fā)貨的時(shí)間，減少庫(kù)存貨量。

五軸加工技術(shù)在一次裝夾零件過(guò)程中，通過(guò)更換刃具和改變刀具或工件的擺角，能夠同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)工作。在刀具和工件接觸中，在刀具高速旋轉(zhuǎn)中來(lái)進(jìn)行切削，從而達(dá)到預(yù)期的切削效果。

2、表面加工質(zhì)量大幅提高

1） 能使用長(zhǎng)度比較短的刀具，提升加工穩(wěn)定性。

2） 減少放電的工藝，整個(gè)表面更均勻。

3） 使用球刀的側(cè)刃加工，提升工件表面質(zhì)量。

五軸加工刀具與被加工工件表面接觸角不同，所遵循的切削原理也不同，最后所得到的切削質(zhì)量自然也不一樣。在平面光刀與側(cè)刃切削中，工件和刀具是一種面接觸形式，與點(diǎn)接觸對(duì)比來(lái)講，其加工質(zhì)量和效率更好，有效地減輕了零件表面拋光工序的工作量。

3、縮短生產(chǎn)過(guò)程鏈，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理

五軸機(jī)床具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力，不僅可以解決零件加工的精度、周期問(wèn)題，還可以使五軸加工過(guò)程的縮短和設(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。

五軸加工的不可替代性

有的零件只能使用五軸加工，如：葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽車機(jī)輪子、大型柴油機(jī)曲軸等等加工，五軸加工是唯一實(shí)現(xiàn)的方法。

（環(huán)球五軸葉輪加工）

從上面的分析中可見(jiàn)，將五軸加工技術(shù)運(yùn)用到復(fù)雜工件的生產(chǎn)過(guò)程中，既能夠提高工件加工精度，也能減輕工件拋光的工作量，縮短生產(chǎn)模具的周期，但從多方面上來(lái)講，加工機(jī)床與編程工作對(duì)有關(guān)工作人員提出了新的要求，要求他們具備對(duì)五軸加工技術(shù)的全面了解，并能夠熟練操作相應(yīng)的系統(tǒng)、軟件。

（環(huán)球五軸機(jī)床客戶應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)）

總結(jié)

當(dāng)下，制造業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，擁有獨(dú)特的核心技術(shù)和高精尖的機(jī)床設(shè)備，在保證質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率，制造出競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所不能的高附加值產(chǎn)品，才能在市場(chǎng)中脫穎而出。

五軸機(jī)床，不僅是高精尖加工需求、復(fù)雜3D曲面工件加工的利器，也是加工效率的保障，更是中國(guó)制造業(yè)走向高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。相信在不久的將來(lái)，它就像現(xiàn)在的三軸機(jī)床一樣，會(huì)有更多的廠家和用戶將陸續(xù)引進(jìn)和應(yīng)用五軸加工機(jī)床。