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五轴加工中的“五”是指刀具接近零件表面时可以定向的方向数。这种可操作性为可以有效加工的零件的类型和形状提供了几乎无限的可能性。五轴功能的一个显着优势是能够在一次设置中处理零件的五个侧面。除了放在桌子上的那一侧外,所有一侧都可以使用。出于这个原因,没有涉及复杂形状的完整五轴加工的车间仍然可以从五轴单元允许的五面加工中受益匪浅。

如果在三轴机器上生产的零件必须翻转或重新定位,那么在一个设置中在五轴加工中心上生产它们可能更有利可图。大多数情况下,三轴 VMC 上的过程需要翻转零件,或将其从夹具滚动到夹具,以接触到零件的所有侧面。不幸的是,每当操作员为此目的必须打开 VMC 的门以翻转或旋转零件,或装载或卸载零件、去除切屑或执行过程中的质量检查时,都必须停止主轴。这意味着需要在六个面上加工的零件可能必须由操作员移动七次(加载、重新定位五次、卸载)。五面加工消除了这些额外的停工。

使用五轴加工,您可以抓取零件,执行所有粗加工操作,然后返回并完成加工——实质上,只抓取一次零件。此功能使您能够以最方便的顺序加工零件特征,并且可能对最佳材料去除最有意义。例如,零件可能具有颤振或振动的相邻特征。可以从两侧对这些特征进行粗加工以减少颤振。处理步骤的创造性可能使您能够以增加的灵活性征服更具挑战性的功能。

这里必须提到五面加工的另一个优点。如果棱柱形零件上的孔必须定位到具有严格公差的关键特征,则五面加工可以使零件定位在需要最少加工的一侧,从而在单个设置中留下高比例的特征可用于加工. 在具有五面能力的高精度机器上,这些特征的位置将相互关联。在三轴机器上使用多个夹具时,通常不会出现这种情况。在一次操作中加工特征可减少因移动零件而导致的位置错误。

从数学或统计过程控制的角度来看,通过消除零件重新定位所需的人工参与,在五轴机器上生产 30 个零件的过程能力将比在传统机器上更高。即使在最精细调整的传统机器上,只要操作员处理零件,也会引入轻微的错误。使用五个轴在一个循环中完成一个零件,几乎不需要操作员干预,避免了这种错误来源。

说了这么多,您可能会惊讶地发现五轴机器从来没有像三轴机器那样坚固。除了 X、Y 和 Z 轴外,转台或耳轴增加了更多易受弯曲和磨损的机械接头。不要让这与您有关。大多数车间将使用 3+2 定位进行粗加工循环,然后使用全五轴加工进行精加工。定位,然后滚齿,定位,然后滚齿,然后使用五轴加工来优雅地完成零件。

在三轴机床上加工模具有其自身的挑战和局限性。对于深袋模具或高芯模具,所需的工具往往更长,直径更小。必须放慢进给速度,以尽量减少刀具颤振并防止破损。相比之下,通过全五轴加工,您可以使用更短、更结实的刀具;在没有 Z 轴干扰的情况下更好地接近表面;采取更重的削减; 提高进给率;更快地去除更多材料;并获得更好的表面光洁度,同时需要更少的设置和更短的加工时间。与三轴机器相比,五轴机器的成本增量通常会通过提高效率迅速吸收。

当今五轴机器中的当前技术提供了更大的能力。这些机器似乎总是能让您在一次操作中完成更多工作,从而更快地完成工作。要编程的操作更少,要创建的夹具更少,零件翻转更少,车间内零件在过程中的移动也更少。商店效率的整体提高意味着银行里有更多的钱。也许是时候开始认真考虑五轴加工了。

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