五轴加工是数控机床加工的一种方式。我们现在通常使用的加工中心一般都是三轴三联动的加工中心。三轴是指加工中心的X轴、Y轴、Z轴,当然也有四轴加工中心。四轴加工中心是指X轴、Y轴、Z轴和A轴,其中A轴是指绕X轴旋转的轴。五轴加工中心指的是X轴、Y轴、Z轴之外的B轴,B轴指的是绕Y轴的一个旋转轴。该技术已广泛应用于船舶、航空航天、汽车、轻工、医疗等高精密仪器制造领域。
在传统的模具加工中,通常采用三轴加工中心和立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着模具制造和加工技术的发展,传统模具加工中常用的球头铣刀具有明显的优势,但如果使用立式加工中心,其底部线速度为零,光洁度差,因此传统模具加工的弱点逐渐显现。而五轴加工中心可以在不改变工件在机床上位置的情况下加工工件的不同面,可以大大提高棱形零件的加工效率。
要真正理解五轴加工中心,我们首先要做的是理解什么是五轴机床。五轴机床顾名思义是指在X、Y、z三个常用的直线轴上增加两个旋转轴,A轴、B轴、C轴中的两个旋转轴有不同的运动方式,以满足各种产品的技术要求。在五轴加工中心的机械设计上,机床制造商一直坚持不懈地致力于开发新的运动模式,以满足各种要求。目前综合市场上的各种五轴机床,机械结构多种多样,但主要有以下几种形式:
1.两个旋转坐标直接控制刀具轴的方向(双摆形式);
2.两个坐标轴在工具的顶部,但是旋转轴不垂直于线性轴(摆式);
3.两个旋转坐标直接控制空间的旋转(双转盘形式);
4.两个坐标轴在工作台上,但旋转轴不垂直于直线轴(倾斜工作台);
5.两个旋转坐标中的一个作用在刀具上,另一个作用在工件上(一摆一转)。