1.5  高速五轴加工

五轴加工技术是近年来兴起并高速发展的一项新技术,五轴加工技术已经广泛应用于航空航天、船舶、大型模具制造及军工领域,是目前复杂零件型面精加工的主要解决方法。

五轴机床是在传统三轴机床的三个直线轴外,再加两个回转轴组成的,旋转轴C绕直线轴Z旋转,而旋转轴A、B分别绕直线轴X、Y轴旋转,如图1-12所示。五轴机床一般由X、Y、Z三个直线轴和C轴,再加上A、B旋转轴中的一个组成。

图1-12 坐标轴示意图

理论上讲,五轴加工是用三个直线轴和两个旋转轴按需求的刀具方向趋近工作区域中的任意一点。相对于传统的三轴加工而言,多轴加工改变了加工模式,增强了加工能力,提高了加工零件的复杂度和精度,解决了许多复杂零件的加工难题。高速和多轴加工技术的结合,使多轴数控铣削加工在很多领域都替代了原先效率很低的复杂零件的电火花加工。

使用五轴联动加工,使得工件的装夹变得容易。加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高了工件加工精度。另外,由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具寿命,降低成本。

在以下几种零件的加工中应用五轴加工最能体现五轴加工的优点。