多轴加工技术及应用1

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1、多轴加工技术应用1、产品质量的提高对产品性能要求提高，例如车灯模具：汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。2、机床模具相互促进技术进步采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来完成工件的

2、铣削加工。随着模具制造技术的不断发展，立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。一、多轴加工涵义：我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴多轴指在一台机床上至少具备第4轴三个旋转轴为A、B、C多轴加工准确地说应该是多坐标加工，它与普通的二坐标平面轮廓加工、点位加工三坐标曲面加工的本质区别是增加了旋转运动，也就是说多轴加工时刀具轴线的相对于工件不再是固定不变的，而是根

3、据需要刀轴角度是变化的。二、应用前景：1、零件集成度提高，产品设计及更新换代加快；零件越来越小巧，功能越来越多，产品零件越来越复杂，产品质量高（焊接，铆接减少，制造周期缩短）2、医疗器械（人工关节等）随着国民经济的迅速发展，人们知识水平及生活水平的不断提高，对生活质量要求也提高了，人工关节应用越来越广泛。3、军事爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪八十年代末，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。我们学

4、校购买的北京一机数控铣床系统为Siemens810D，应该是四轴系统，说明书第一页注明：此系统四轴对中国大陆地区禁运，包括现在DMG的五轴加工机床对军工企业不予销售。三、五轴加工分类：（比如要加工一个人的立体头像，三轴只能够加工面部，就像浮雕一样的效果，四轴就可以加工整个头像，脖子和下巴之间的凹陷部位可能就不好加工，耳朵的内部就不能加工，五轴就可以做到。）1、五轴联动加工：五个轴同时运动使刀具到达预订位置，完成切削。根据不同角度来调整刀具加工角度。此类零件占五轴加工类零件的5%，例如：发动机的叶片、船用螺旋桨、各种人工关节骨骼等。涡轮增压叶轮人工关节锉零件图和三维图分别

5、如下：关节（手部）1、五轴定位加工：即“3+2”（五面体）加工方式，两个旋转轴根据不同需要转动到一定的角度，然后锁紧进行加工，当完成某一加工区域后，再根据需要调整两个旋转轴的加工。此类零件占五轴加工类零件的95%，见下图：也有很多零件是两者综合的，例如第四届数控大赛的零件如下：一、五轴形式：五轴联动机床的基本结构有三种。一是适用于小型零件加工的双转台结构；二是适用于中型零件加工的转台+摆轴结构；三是适用于大型零件加工的双摆头龙门结构等。1、五坐标联动双转台机床(A)旋转坐标有足够的行程范围，工艺性能好．(B)由于受结构的限制，摆动坐标的刚性较低，成为整个机床刚性的薄弱环

6、节．而双转台机床，转台的刚性大大高于摆头的刚性，从而提高了机床总体刚性.(C)便于发展成为加工中心．只需加装独立式刀库及换刀机械手即可但双转台机床转台坐标驱动功率较大，坐标转换关系较复杂；2、五坐标联动一摆头一转台机床一摆头一转台式机床性能则介于上述两者之间3、五坐标联动双摆头机床双摆头机床摆动坐标驱动功率较小，工件装卸方便且坐标转换关系简单一、技术优点：1、加工效率高减少加工流程，减少工件装夹次数，减少放电区域，较少的模具抛光工序。=>节省时间及降低成本2、加工质量高使用较短的刀具，稳定的加工精度，平滑的表面质量。=>提高加工精度3、改善刀具切削环境避免了球头铣刀中心

7、切削速度为零的现象=>延长了刀具寿命，提高了工件表面光洁度=>降低了刀具成本刀具可达性好4、避免过切清根彻底二、轴加工机床的现状多轴加工机床多为美国、日本、德国、意大利制造，例如美国的哈斯、日本的玛扎克、德国的德玛吉、巨浪等品牌在全球的市场占有率很高。目前我国的沈阳机床厂、大连机床厂、济南机床厂等也能够生产五轴加工机床。优势是：国有自主技术、价廉物美、易实现生产任务教学、售前及售后服务便捷、实际案例培训等。受到院校欢迎，已不再是“高级展示品”三、职业院校应用情况国内的一些高等职业院校从五年前开始引进四轴和五轴加工机床。随着对多轴加工技术的