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什么是五軸加工？

五軸加工就是用五軸機(jī)床進(jìn)行切削加工。五軸機(jī)床指具有五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸并且能同時(shí)聯(lián)動(dòng)軸加工的機(jī)床。五軸機(jī)床的類型很多， 按照旋轉(zhuǎn)軸的分布形式，可分為雙轉(zhuǎn)臺、雙擺頭、擺頭加轉(zhuǎn)臺三大類型。 除了這三種類型外，還有正交和非正交的區(qū)別。 正交容易理解， 即兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都是繞著標(biāo)準(zhǔn)笛卡爾坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。 非正交特別， 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸所繞的軸線在空間非正交， 多數(shù)呈 45 度夾角， 有轉(zhuǎn)臺非正交，也有擺頭非正交。

雙轉(zhuǎn)臺五軸也稱搖籃五軸，加工時(shí)通過工作臺的回轉(zhuǎn)和傾斜，間接實(shí)現(xiàn)刀軸的旋轉(zhuǎn)和傾斜運(yùn)動(dòng)。 這種五軸， 具有機(jī)床剛性好、 加工精度高、傾斜軸行程大等優(yōu)點(diǎn)。 由于受其物理結(jié)構(gòu)和工作臺尺寸的限制， 這類五軸主要用于加工體積較小的零件，如增壓器葉輪、螺旋錐齒輪、盤狀類小型難加工復(fù)雜零件。

雙擺頭五軸， 加工過程中工作臺始終保持靜止不動(dòng)， 通過主軸頭的旋轉(zhuǎn)和傾斜， 直接實(shí)現(xiàn)刀軸的旋轉(zhuǎn)和傾斜運(yùn)動(dòng)。 這種五軸機(jī)床的主軸剛性要差些， 重切削切削能力也相對弱些。 還有， 這種機(jī)床的回轉(zhuǎn)軸由于受到物理結(jié)構(gòu)的限制，行程范圍一般不超過正負(fù) 360 度。 盡管如此，雙擺頭機(jī)床也有它獨(dú)特的應(yīng)用， 這類五軸適于加工體積較大、重量較重的大型工件，如汽車覆蓋件模具、飛機(jī)大型構(gòu)件等。

擺頭加轉(zhuǎn)臺五軸， 加工時(shí)通過工作臺的旋轉(zhuǎn)和主軸頭的擺動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)刀軸的直接或間接旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 例如， 帶 B 軸的車銑復(fù)合就是這種典型結(jié)構(gòu)。 這種由于主軸上擺動(dòng)軸只有一個(gè)，所以機(jī)床的剛性要比雙擺頭要好些。這類五軸合適于加工回轉(zhuǎn)類工件，如大型轉(zhuǎn)子、 曲軸、飛機(jī)起落架等。

通常我們所說的軸向包括X，Y，Z3個(gè)軸。可以在這三個(gè)軸上作直線運(yùn)動(dòng)。另外還有環(huán)繞X軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞Y著做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞Z軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這六個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)成機(jī)床的六個(gè)軸數(shù)。五軸機(jī)床除開X，Y，Z3個(gè)軸以外，還有環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn)，圍繞著Z軸旋轉(zhuǎn)，共五個(gè)軸數(shù)基本可以滿足零件加工要求。這就是五軸加工中心。

五軸加工就是我們常講的三軸加工的基礎(chǔ)上加基中的兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)角度。X，Y，Z對應(yīng)的是A，B，C對應(yīng)的向量是U，V，W.機(jī)床的五軸結(jié)構(gòu)體分兩旋轉(zhuǎn)頭，一個(gè)轉(zhuǎn)頭加一旋轉(zhuǎn)工作臺和雙旋轉(zhuǎn)工作臺。有刀尖跟隨和無刀尖跟隨之分。目前的編程加工主要是3+2定軸加工和聯(lián)動(dòng)加工。

根據(jù)ISO的規(guī)定，在描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用右手直角坐標(biāo)系；其中平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為z軸，繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)可由工作臺，也可以由刀具的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，但方向均以刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)方向來定義。通常五軸聯(lián)動(dòng)是指x、y、z、A、B、C中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。

換言之，五軸，指x、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。相對于常見的三軸（x、y、z三個(gè)自由度）加工而言，五軸加工是指加工幾何形狀比較復(fù)雜的零件時(shí)，需要加工刀具能夠在五個(gè)自由度上進(jìn)行定位和連接。

五軸加工所采用的機(jī)床通常稱為五軸機(jī)床或五軸加工中心。五軸加工常用于航天領(lǐng)域，加工具有自由曲面的機(jī)體零部件、渦輪機(jī)零部件和葉輪等。五軸機(jī)床可以不改變工件在機(jī)床上的位置而對工件的不同側(cè)面進(jìn)行加工，可大大提高棱柱形零件的加工效率。

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