大隈五轴机床 | 什么是5轴CNC机床以及它是如何工作的？

　　对于20世纪初的机械师来说，制造零件和结构将是多么具有挑战性。当时他们可用的最好的机床是凿子、锤子和手动车床。但在1952年Richard Kegg开发出第一台计算机数控(CNC)机器后，一切都发生了变化。

　　从那时起，CNC加工技术不断进步，从简单的用打孔卡控制的三轴机床发展到更复杂的五轴数控机床。

　　5轴CNC机床是一种加工技术，可为您制造的零件尺寸和形状提供无限的可能性。它具有高精度和高精度，深受顶级机械工厂的信赖，可以制造您提出的几乎任何设计。

　　在本文中，我们将介绍5轴CNC机床的基础知识。我们将首先解释什么是5轴数控机床及其工作原理，然后讨论它相对于传统类型数控机床的优势。

　　什么是五轴CNC机床？

　　为了帮助理解什么是5轴机床，我们首先解释一下CNC加工中轴数的含义。

　　加工轴数描述了CNC切削刀具（或工件）可以移动以生产所需加工零件的方向数。例如，传统的CNC机床通常具有三轴计数，这意味着它们的切削刀具可以跨X、Y和Z轴移动-在X轴上横向移动，在Y轴上垂直移动，在Y轴上前后移动。Z轴（见图1）。

　　5轴CNC加工

　　5轴CNC机床在这三个线性轴的基础上还能够倾斜（和旋转）固定工件的工作台，如图1所示。这两个新的旋转轴通常称为A轴（或倾斜工作台）轴）和C轴（或工作台旋转轴）；它们允许您加工比3轴CNC机床更复杂的几何形状。

　　5轴CNC机床如何工作？

　　与其他CNC机床一样，5轴数控机床依靠计算机指令来控制切削刀具（和工件）的运动来制造所需的零件。

　　5轴CNC加工流程首先由设计人员使用SolidWorks和Autodesk Inventor等CAD工具创建所需零件的3D CAD（计算机辅助设计）模型。接下来，机械师将此CAD模型导出到CAM（计算机辅助制造）软件中，该软件将绘图转换为计算机程序（也称为G代码）。

　　G代码包含控制刀具沿线性轴（X、Y和Z轴）运动以及工作台沿旋转轴（A和C轴）运动以生产所需零件的指令集。

　　5轴–它从哪里来

　　这一切都归功于法国哲学家和数学家笛卡尔。这个故事和牛顿的苹果一很相似。有一天，笛卡尔躺在床上，发现一只苍蝇。当他看到它时，他意识到他可以使用三个数字来描述它在房间中的位置，这三个数字由变量X、Y和Z表示——我们现在称之为笛卡尔坐标系，尽管现在仍然在使用它。事实上，笛卡尔去世已经过去了300多年。

　　现在，您可能想知道另外两个来自哪里。除了描述苍蝇在空间中的位置之外，还可以描述它的方向。因此，围绕X滚动的苍蝇将是第四轴，而第五轴将是围绕Y旋转的苍蝇。有些人还认为还有第六轴，围绕Z轴旋转。

　　5轴–可能的配置

　　您为5轴CNC铣床选择的配置决定了将使用三个旋转轴中的哪一个。有两种主要配置-耳轴式机器和旋转式机器。

　　耳轴式五轴数控铣床采用A轴绕X轴旋转，C轴绕Z轴旋转，而回转式五轴数控铣床采用B轴轴绕Y轴旋转，C轴绕Z轴旋转。

　　两者之间的主要区别在于旋转轴的表达方式——在耳轴式中，它是通过工作台的运动来实现的，而在五轴数控铣床的旋转旋转式中，它是通过工作台的运动来实现的。主轴的旋转。两者都有各自的优点，所以使用哪一种主要取决于需要做什么。

　　5轴CNC加工

　　五轴数控机床的优点是什么？

　　超过一半的CNC生产零件需要五面加工，这就是为什么越来越多的制造商决定将其纳入其服务中。此外，与3轴加工等相比，5轴CNC加工具有许多优势，例如：

　　1、单一设置

　　由于五轴数控机床具有五个轴，因此您可以一次设置工件；然后，机器会处理创建您想要的零件所需的每个加工操作。这与传统的3轴机器有很大不同，在传统的3轴机器中，您需要多个机器设置来制造复杂的几何形状。

　　5轴CNC机床的单一设置特性使您能够快速加工复杂零件，同时降低成本并减少传统CNC机床中普遍存在的错误。

　　2、更短的切削刀具和更好的表面光洁度

　　5轴CNC机床的第四轴和第五轴可让您使工件更靠近切削刀具。这意味着您可以使用较短的切削刀具，这些刀具不易受到振动的影响，并且可以实现更好的表面光洁度。

　　3、更高的精度

　　由于运动灵活性，5轴CNC机床比3轴机床精确得多，这就是为什么它们不仅可以生产更光滑的零件，而且还可以生产对于3轴机床来说过于复杂的零件。

　　4、更多业务

　　5轴CNC加工可用于生产许多3轴加工根本不适合的零件。

　　虽然使用5轴CNC加工有更多好处，但以下是最重要的好处。

　　5轴CNC加工常见用途

　　5轴CNC加工由于其效率和生产复杂形状的能力，可用于生产许多不同行业中使用的零件。以下是最常利用该技术的行业的一些示例：

　　航空航天——这个行业需要非常精密的机器，因为形状非常复杂和独特。

　　医疗–5轴CNC加工可以帮助医疗设备制造商生产设备、植入物以及其他需要超高精度制造的设备，以满足严格的医疗保健标准。

　　军事——另一个使用5轴CNC加工来生产所需零件的行业。一些可能的应用包括潜艇零件、高性能发动机零件、涡轮机和压缩机叶片、智能武器、传感器、隐形应用，在某些情况下还包括核武器。

　　能源设备——生产能源设备零件通常需要使用难以加工的材料。通过5轴CNC加工，您可以使整个过程变得更简单、更高效。