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自中國進入工業(yè)化社會以來，機床對于國家工業(yè)制造的發(fā)展發(fā)揮了舉足輕重的作用。三軸數(shù)控機床應用技術的突破，更是給享有世界工廠之稱的中國制造插上了高速發(fā)展的翅膀。現(xiàn)如今，無論是現(xiàn)代化的工廠車間，還是隨處可見的路邊加工門店，三軸數(shù)控機床的身影無處不在，它們是制造業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的推動器。

（三軸機床）

隨著航空航天、模具制造、新能源汽車等行業(yè)的高速發(fā)展，加工工件的形狀、結構、角度越來越多樣化，同時精度要求越來越高。對于這種高精尖的加工需求，三軸機床已經(jīng)無法滿足，這時五軸機床應運而生，目前已經(jīng)在各種領域得到了越來越多的應用。

 （環(huán)球五軸機床客戶應用現(xiàn)場）

隨著五軸機床在各領域的應用越來越廣泛，關于五軸加工的討論也多了起來。比如：為什么越來越多的廠家和終端用戶選擇五軸機床？為什么加工復雜工件，都會想到五軸加床？都說五軸好，它和三軸機床到底有什么區(qū)別，它的核心價值是如何體現(xiàn)出來的呢？

今天環(huán)球機械小編就來簡單介紹一下：五軸加工到底有哪些優(yōu)勢，為什么越來越多的用戶選擇五軸機床？

三軸加工機床的特點

3軸加工由直線進給軸X、Y、Z進行加工。加工特點：切削刀具方向在沿著整個切削路徑運動過程中保持不變。刀尖的切削狀態(tài)不可能實時做到完美。

三軸加工的局限性

如果需要加工下圖這樣的工件，這個工件需要加工3、4、5個面，則三軸加工中心需要夾緊3、4、5次，而如果使用五軸加工中心可以同時加工5個面，不僅可以節(jié)省裝夾時間，還提高產品加工精度。如果用五軸加工，五個面可以同時加工，而且五軸加工還可以加工復雜的曲面。

五軸機床的特點

五軸加工中心是在三軸基礎上增加了A/B/C其中兩個旋轉軸，其特點在于增加的兩個旋轉軸與直線軸的聯(lián)動關系和結構上。五軸聯(lián)動使得加工效率更高。

（環(huán)球五軸機床五軸移動示意圖）

三軸、五軸如何加工斜面？

在利用三軸加工過程中，一般都會選取“斜面”加工形式，這樣球刀、零件的表面只存在一個接觸點，無法保證加工效率，并且兩條刀路間有“殘高”情況出現(xiàn)，在后續(xù)工作中拋光有很大的工作量要做。

（三軸、五軸斜面加工對比示意圖）

五軸側面加工的優(yōu)勢

在同個區(qū)域內，使用五軸加工，在定位后，待加工表面和刀軸保持垂直狀態(tài)，利用平面廣刀的切削方法，刀具和工件處于呈面接觸中，不但得到了很高的加工效率，也延長了刀具使用壽命，并且刀路間不會有“殘高”情況，可得到較高的加工表面質量；再者，通過更換刀具，利用機床自身精度，還可完成部分精鏜、磨削、拋光等工序，在后續(xù)工作中只需要簡單的進行拋光便可以了。所以一些特定行業(yè)所需的特殊產品，就需要用五軸加工機床來完成了。

比如，針對航空航天領域內應用的葉輪、葉片和整體葉盤等零件，我們如果要完整加工一個不規(guī)則平面，就必須將工作臺以不同方向旋轉多次，目前的三軸設備由于干涉原因無法滿足工藝要求。

五軸加工的高效率體現(xiàn)在哪幾個方面？ 

五軸加工技術在模具制造加工中能夠快速的提高加工效率，一般體現(xiàn)在以下幾點：

(1)一次裝夾零件，能夠完成大部分的加工;

(2)局部區(qū)域有著較高的加工精度，并且加工時間短;

(3)隨著難加工部位的減少，電極數(shù)量隨之得到減少，模具生產周期得到縮短。

五軸加工的特性

1、一次裝夾5面加工

五軸加工中心最大的特點就是一次性裝夾可以加工五個面，也就是日常所說的加工角度避讓。如果是聯(lián)動機床，C軸能夠無限制旋轉，A軸大約能做到130度旋轉。這些設備特性使得加工時不會發(fā)生干涉。

這樣帶來的好處在于一次裝夾既可以完成加工，即避免了多次裝夾所帶來的重復定位誤差。同時一次裝夾也節(jié)約了大量的時間，提高了工作效率。能夠減少從產品到發(fā)貨的時間，減少庫存貨量。

五軸加工技術在一次裝夾零件過程中，通過更換刃具和改變刀具或工件的擺角，能夠同時進行多項工作。在刀具和工件接觸中，在刀具高速旋轉中來進行切削，從而達到預期的切削效果。

2、表面加工質量大幅提高

1） 能使用長度比較短的刀具，提升加工穩(wěn)定性。

2） 減少放電的工藝，整個表面更均勻。

3） 使用球刀的側刃加工，提升工件表面質量。

五軸加工刀具與被加工工件表面接觸角不同，所遵循的切削原理也不同，最后所得到的切削質量自然也不一樣。在平面光刀與側刃切削中，工件和刀具是一種面接觸形式，與點接觸對比來講，其加工質量和效率更好，有效地減輕了零件表面拋光工序的工作量。

3、縮短生產過程鏈，簡化生產管理

五軸機床具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力，不僅可以解決零件加工的精度、周期問題，還可以使五軸加工過程的縮短和設備數(shù)量的減少，工裝夾具數(shù)量、車間占地面積和設備維護費用也隨之減少。

五軸加工的不可替代性

有的零件只能使用五軸加工，如：葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉子、汽車機輪子、大型柴油機曲軸等等加工，五軸加工是唯一實現(xiàn)的方法。

（環(huán)球五軸葉輪加工）

從上面的分析中可見，將五軸加工技術運用到復雜工件的生產過程中，既能夠提高工件加工精度，也能減輕工件拋光的工作量，縮短生產模具的周期，但從多方面上來講，加工機床與編程工作對有關工作人員提出了新的要求，要求他們具備對五軸加工技術的全面了解，并能夠熟練操作相應的系統(tǒng)、軟件。

（環(huán)球五軸機床客戶應用現(xiàn)場）

總結

當下，制造業(yè)同質化競爭越來越激烈，擁有獨特的核心技術和高精尖的機床設備，在保證質量的前提下實現(xiàn)更高的生產效率，制造出競爭對手所不能的高附加值產品，才能在市場中脫穎而出。

五軸機床，不僅是高精尖加工需求、復雜3D曲面工件加工的利器，也是加工效率的保障，更是中國制造業(yè)走向高端產業(yè)的發(fā)展趨勢。相信在不久的將來，它就像現(xiàn)在的三軸機床一樣，會有更多的廠家和用戶將陸續(xù)引進和應用五軸加工機床。