什么是五轴加工?

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五轴加工就是用五轴机床进行切削加工。五轴机床指具有五个运动轴并且能同时联动轴加工的机床。五轴机床的类型很多, 按照旋转轴的分布形式,可分为双转台、双摆头、摆头加转台三大类型。 除了这三种类型外,还有正交和非正交的区别。 正交容易理解, 即两个旋转轴都是绕着标准笛卡尔坐标系旋转。 非正交特别, 两个旋转轴所绕的轴线在空间非正交, 多数呈 45 度夹角, 有转台非正交,也有摆头非正交。

双转台五轴也称摇篮五轴,加工时通过工作台的回转和倾斜,间接实现刀轴的旋转和倾斜运动。 这种五轴, 具有机床刚性好、 加工精度高、倾斜轴行程大等优点。 由于受其物理结构和工作台尺寸的限制, 这类五轴主要用于加工体积较小的零件,如增压器叶轮、螺旋锥齿轮、盘状类小型难加工复杂零件。

双摆头五轴, 加工过程中工作台始终保持静止不动, 通过主轴头的旋转和倾斜, 直接实现刀轴的旋转和倾斜运动。 这种五轴机床的主轴刚性要差些, 重切削切削能力也相对弱些。 还有, 这种机床的回转轴由于受到物理结构的限制,行程范围一般不超过正负 360 度。 尽管如此,双摆头机床也有它独特的应用, 这类五轴适于加工体积较大、重量较重的大型工件,如汽车覆盖件模具、飞机大型构件等。

摆头加转台五轴, 加工时通过工作台的旋转和主轴头的摆动, 实现刀轴的直接或间接旋转运动。 例如, 带 B 轴的车铣复合就是这种典型结构。 这种由于主轴上摆动轴只有一个,所以机床的刚性要比双摆头要好些。这类五轴合适于加工回转类工件,如大型转子、 曲轴、飞机起落架等。


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通常我们所说的轴向包括X,Y,Z3个轴。可以在这三个轴上作直线运动。另外还有环绕X轴做旋转运动,环绕Y着做旋转运动,环绕Z轴作旋转运动。这六个运动轨迹构成机床的六个轴数。五轴机床除开X,Y,Z3个轴以外,还有环绕X轴旋转,围绕着Z轴旋转,共五个轴数基本可以满足零件加工要求。这就是五轴加工中心。


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