基本介紹
- 中文名：五軸加工工具機的套用與發展
- 套用範圍：工具機
五軸加工的優點一,五軸加工的優點二,
五軸加工的優點一
所謂五軸加工這裡是指在一台工具機上至少有五個坐標軸(三個直線坐標和兩個旋轉坐標)，而且可在計算機數控(CNC)系統的控制下同時協調運動進行加工。這樣的五軸聯動數控加工與一般的三軸聯動數控加工相比，主要有以下優點：
可以加工一般三軸數控工具機所不能加工或很難一次裝夾完成加工的連續、平滑的自由曲面。如航空發動機和汽輪機的葉片，艦艇用的螺旋推進器，以及許許多多具有特殊曲面和複雜型腔、孔位的殼體和模具等，如用普通三軸數控工具機加工，由於其刀具相對於工件的位姿角在加工過程中不能變，加工某些複雜自由曲面時，就有可能產生干涉或欠加工(即加工不到)。而用五軸聯動的工具機加工時，則由於刀具/工件的位姿角在加工過程中隨時可調整，就可以避免刀具工件的干涉並能一次裝夾完成全部加工；
五軸加工的優點二
可以提高空間自由曲面的加工精度、質量和效率。例如，三軸工具機加工複雜曲面時，多採用球頭銑刀，球頭銑刀是以點接觸成形，切削效率低，而且刀具/工件位姿角在加工過程中不能調，一般就很難保證用球頭銑刀上的最佳切削點(即球頭上線速度最高點)進行切削，而且有可能出現切削點落在球頭刀上線速度等於零的旋轉中心線上的情況，如圖1中所示的刀位a處。這時不僅切削效率極低，加工表面質量嚴重惡化，而且往往需要採用手動修補，因此也就可能喪失精度。如採用五軸工具機加工，由於刀具/工件位姿角隨時可調，則不僅可以避免這種情況的發生，而且還可以時時充分利用刀具的最佳切削點來進行切削，或用線接觸成形的螺旋立銑刀來代替點接觸成形的球頭銑刀，甚至還可以通過進一步最佳化刀具/工件的位姿角來進行銑削，從而獲得更高的切削速度、切削線寬，即獲得更高的切削效率和更好的加工表面質量，圖3所示便是以不變位姿角和以最佳化位姿角銑削相同自由曲面的效果比較的一例。從圖中不難看出採用不變位姿角(Sturz法)銑削葉片的表面粗糙度要比採用最佳化位姿角(P銑削法—Starrag公司的專利)銑削葉片的表面粗糙度低一級，而所用的時間，前者還比後者多30%～130%；
