五軸加工

數控機床加工的一種模式

五軸加工(5 Axis Machining),數控機床徠加工的一種模式。

根據ISO的規定,在描述數控機床的運動時,採用右手直角坐標系;其中平行於主軸的坐標軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。各坐標軸的運動可由工作台,也可以由刀具的運動來實現,但方向均以刀具相對於工件的運動方向來定義。通常五軸聯動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。

換言之,五軸,指x、y、z三個移動軸加任意兩個旋轉軸。相對於常見的三軸(x、y、z三個自由度)加工而言,五軸加工是指加工幾何形狀比較複雜的零件時,需要加工刀具能夠在五個自由度上進行定位和連接。

五軸加工所採用的機床通常稱為五軸機床或五軸加工中心。五軸加工常用於航天領域,加工具有自由曲面的機體零部件、渦輪機零部件和葉輪等。五軸機床可以不改變工件在機床上的位置而對工件的不同側面進行加工,可大大提高稜柱形零件的加工效率。

種類


搖籃式、立式、卧式、NC工作台+NC分度頭、NC工作台+90°B軸、NC工作台+45°B軸、NC工作台+ A軸°、非正交、二軸NC 主軸等。

戰略價值


裝備製造業是一國工業之基石,它為新技術、新產品的開發和現代工業生產提供重要的手段,是不可或缺的戰略性產業。即使是發達工業化國家,也無不高度重視。近年來,隨著我國國民經濟迅速發展和國防建設的需要,對高檔的數控機床提出了急迫的大量需求。機床是一個國家製造業水平的象徵。而代表機床製造業最高境界的是五軸聯動數控機床系統,從某種意義上說,反映了一個國家的工業發展水平狀況。長期以來,以美國為首的西方工業發達國家,一直把五軸聯動數控機床系統作為重要的戰略物資,實行出口許可證制度。特別是冷戰時期,對中國、前蘇聯等社會主義陣營實行封鎖禁運。
愛好軍事的朋友可能知道著名的“東芝事件”:上世紀末,日本東芝公司賣給徠前蘇聯幾台五軸聯動的數控銑床,結果讓前蘇聯用於製造潛艇的推進螺旋槳,上了幾個檔次,使美國間蝶船的聲納監聽不到潛艇的聲音了,所以美國以東芝公司違反了戰略物資禁運政策,要懲處東芝公司。由此可見,五軸聯動數控機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業,有著舉足輕重的影響力。現在,大家普遍認為,五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。所以,每當人們在設計、研製複雜曲面遇到無法解決的難題時,往往轉向求助五軸數控系統。由於五軸聯動數控機床系統價格十分昂貴,加之NC程序製作較難,使五軸系統難以“平民”化應用。但近年來,隨著計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助製造(CAM)系統取得了突破性發展,珊星公司等中國多家數控企業,紛紛推出五軸聯動數控機床系統,打破了外國的技術封鎖,佔領了這一戰略性產業的至高點,大大降低了其應用成本,從而使中國裝備製造業迎來了一個嶄新的時代!以信息技術為代表的現代科學的發展對裝備製造業注入了強勁的動力,同時也對它提出更強要求,更加突出了機械裝備製造業作為高新技術產業化載體在推動整個社會技術進步和產業升級中無可替代的基礎作用。
作為國民經濟增長和技術升級的原動力,以五軸聯動為標誌的機械裝備製造業將伴隨著高新技術和新興產業的發展而共同進步。中國不僅要做世界製造的大國,更要做世界製造強國!預計在不久的將來,隨著五軸聯動數控機床系統的普及推廣,必將為中國成為世界最強國奠定堅實的基礎!