所謂五軸加工這里是指在一臺機床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(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時協(xié)調運動進行加工。這樣的五軸聯(lián)動數(shù)控加工與一般的三軸聯(lián)動數(shù)控加工相比,主要有以下優(yōu)點:
一、可以加工一般三軸數(shù)控機床所不能加工或很難一次裝夾完成加工的連續(xù)、平滑的自由曲面。如航空發(fā)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復雜型腔、孔位的殼體和模具等,如用普通三軸數(shù)控機床加工,由于其刀具相對于工件的位姿角在加工過程中不能變,加工某些復雜自由曲面 時,就有可能產生干涉或欠加工(即加工不到)。而用五軸聯(lián)動的機床加工時,則由于刀具/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并 能一次裝夾完成全部加工;
二、可以提高空間自由曲面的加工精度、質量和效率。例如,三軸機床加工復雜曲面時,多采用球頭銑刀,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(xiàn)切削點落在球頭刀上線速度等于 零的旋轉中心線上的情況。而采用五軸機床加工,由于刀具/工件位姿角隨時可調,則不僅可以避免這種情況的發(fā)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優(yōu)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。
三、模具加工的優(yōu)勢。在傳統(tǒng)的模具加工中,一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術的不斷發(fā)展,立式加工中心本身的一些弱點表現(xiàn)得 越來越明顯,F(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工,球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯,但是如果用立式加工中心的話,其底面的線速度為零,這樣底面的 光潔度就很差,如果使用四、五軸聯(lián)動機床加工技術加工模具,可以克服上述不足。
采用五軸聯(lián)動機床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好的保證模具的加工質量,使模具加工變得更加容易,并且使模具修改變得容易。