西安五軸加工 | 五軸加（jiā）工中心在汽車模具加工中的（de）應用

　　五（wǔ）軸加工是數控加工當中非常重要的一部分，這一技術已經在船舶、航空（kōng）航（háng）天、汽車、醫療等高精（jīng）密儀器製作的領域廣泛應（yīng）用。傳統模具加工當中（zhōng），普遍采用三軸加工中心和立式加工中心來完成工件（jiàn）的銑削加工。隨著我（wǒ）國的模具製（zhì）造加工技術不斷的發展，傳統的立（lì）式加工中心和三軸加工中心的一些（xiē）弱點也逐漸顯現出來。目前，在模具加工當中普遍使用的是球頭銑（xǐ）刀，模具（jù）加工當中使用（yòng）球頭銑刀雖然好處很（hěn）明顯，但如應用立式加（jiā）工中（zhōng）心，其底麵線速則為零，光潔（jié）度（dù）也較差，通過五軸加工中（zhōng）心對模具進行加工，以上的不足之（zhī）處則可以完全克（kè）服。

　　一、五軸加工的優（yōu）勢

　　在五軸加工中，采用平底（dǐ）端銑刀，對複雜（zá）的（de）模（mó）具加工表麵保持垂直的一種狀態，能夠（gòu）大幅（fú）減少加工時間。五軸加工中心的原理，還適用帶（dài）有角度表麵（miàn）的側麵銑削加工，可以消除由（yóu）球端立銑刀加（jiā）工導致的肋骨狀紋（wén）路（lù），使得模具的表麵質量更加理（lǐ）想，也削減了（le）因清（qīng）理模具表麵需要增加人工銑削以及手工作業的工作量。

　　通過五軸加工技（jì）術，使工件在複雜角度再次定位需要進行多次的調試裝卡的問（wèn）題得以（yǐ）解決，不僅（jǐn）僅使時間縮短了，其中所產生的（de）誤差也大大降低，在安裝工件時需要的工裝夾具的大額費用也得到了節約（yuē），而機床也做到了對複雜零件的加工，例如複雜（zá）表麵所需的鑽孔、錐度加工、型腔隱窩等，都是傳統（tǒng）方法（fǎ）做（zuò）不到的。

　　在五軸加工當中使（shǐ）用的刀具較短，同時還可一次性的將整個零件的加工完成，無需（xū）再次裝卡（kǎ）或是采用同（tóng）類的三軸加（jiā）工當中需要的（de）較長的刀具，能夠在較短的（de）時間內完成模具的製作，而且零件（jiàn）表麵的質量也較（jiào）好。

　　二、五軸加工中心在汽車模具加工中的（de）應用

　　目前設計汽車零件主要使用的是CAD係統，並通過（guò）逆向工程以及各種試驗完成零件的設計，加工模具的複雜表麵使用的是CAM軟件，但是，怎（zěn）樣才能夠確保設計與加工時的精度則要靠數控加工了，以下的內容分析了五軸加工中心在模具（jù）加工（gōng）中的應用同汽車模具質量之間的關係。

　　對（duì）深腔模具的加（jiā）工

　　汽車模具（jù）製造的過程當中（zhōng），加工深（shēn）腔模具時如應用三軸加工中心，要想（xiǎng）實（shí）現必須加長刀（dāo）柄和刀具，但是利（lì）用五軸加工中心加工比較深與比較陡的（de）型腔（qiāng）時，要想給模具加工創造較好的工藝條件（jiàn）可以通過工件或主軸頭的附加回轉和擺動，能夠使刀具長度得到適當地縮短，從而杜絕刀具同刀杆以及型腔壁之間產生碰撞的現象發生（shēng），減少加工時刀（dāo）具（jù）的抖動與破損，刀具的使用壽命（mìng）得到延長，模（mó）具的表（biǎo）麵質量和加（jiā）工效率也大大提高。

　　模具側壁（bì）的加工

　　對模具側壁的加工，應用三軸加工中心（xīn）刀具（jù）長度要比側壁深度大，也是由側（cè）壁深度來決定刀具長度的，若要增加刀具的長度，其強度會明顯降（jiàng）低，若刀具長（zhǎng）度高於3倍徑讓刀現象便會發生，工件的質量將難以保證。如應用五軸加工中心對模具的側（cè）壁加工，能利用主軸或是工件的擺動（dòng），使刀具與模具側（cè）壁（bì）呈現出垂直的狀（zhuàng）態，銑模（mó）具側壁時可以使用平麵銑刀，這樣可以提高工件質量並延長刀具的使用壽命。

　　模具較平的曲麵加工

　　對（duì）模具較平的（de）曲麵加工時，三軸加工中心需（xū）用球（qiú）刀精銑，獲取好的表麵質量，而這（zhè）種（zhǒng）情況下需要增（zēng）加刀路，但球頭刀刀具的中（zhōng）心旋轉線速幾（jǐ）乎為零，在模具加工時刀具損傷的程度較大，刀具的使用壽命會縮短，而模具表麵質（zhì）量也會（huì）變差。應用五軸（zhóu）加工中心加工較平（píng）的曲麵，可以在（zài）工件上把刀具上成一定的角（jiǎo）度再進行工件的加工，這樣可以增加工件與球頭刀間的相對線速，不但可以使刀具的使用壽命得到提高，工件表麵質量也會大幅提高。

　　對模具不規則曲麵進行加工

　　對於具有不規則曲麵的模具（jù）加工（gōng）時，以往普遍是通過三軸加工中心來完成，刀具切削模具的方向（xiàng）是沿切（qiē）削的整個路徑來（lái）運動的切削（xuē）過程不會（huì）改變，這時刀具的刀尖切削（xuē）的狀態保證不了模（mó）具各部（bù）位的完美質量。像（xiàng）曲率改變（biàn）比較頻繁的模具和凹槽較深的模具就可以（yǐ）通（tōng）過五（wǔ）軸（zhóu）加工中心來加工了，切削刀具始（shǐ）終（zhōng）都可（kě）以使切削狀態（tài）達到最佳，刀具（jù）可以使整個加工路徑（jìng）運（yùn）動的方向得到最大的優化，而刀具在這同時還能夠作直線運動，模具的（de）曲（qǔ）麵中每一部（bù）位都會較為完美。

　　模具不同幾何形狀的加工

　　應用五（wǔ）軸加工中（zhōng）心對有三維曲線平麵的模具加（jiā）工時，對模具的切削加工（gōng）始終保護在（zài）最佳的工作狀態，刀具工（gōng）作的角度可以在機床加工的任（rèn）意區域（yù）內（nèi）被改（gǎi）變，從而完成幾何形狀模具（jù）的加工。

　　模具斜麵上斜孔的（de）加工

　　對模具（jù）斜麵斜孔進行加工時，利用五軸加工中（zhōng）心能夠通過擺頭式機床擺頭加工的動作，在工件（jiàn）斜麵（miàn）垂的方麵放（fàng）置電主軸，並定位於（yú）精確的孔（kǒng）位。要想（xiǎng）要模具上準確的加工出斜孔，需要至少兩個線性（xìng）軸插補運動才可以，而孔（kǒng）位的精度也在這（zhè）個過程中明顯降低。加（jiā）工斜麵孔如用擺台式的五軸加工中心，動作是通過機床擺台將模具的斜麵放置在同主軸相垂的位（wèi）置，主軸其中一個（gè）線性軸的單獨運動（dòng）斜孔的加工就能完成，可明顯提高孔的精（jīng）度。

　　對模具無方向變化直線的銑（xǐ）削

　　要（yào）想銑削沒有方向（xiàng）變化的一（yī）條直線，隻要刀尖（jiān）劃條直線便可，若是方向需要改變，刀（dāo）尖劃條曲線便可，刀具刀尖方向被改變，這（zhè）時再想（xiǎng）要直線，就給這條曲線以必須的補償，應（yīng）用五軸加工中心這點是極（jí）其重要的。控製係統若未考慮到刀具的（de）長度（dù），刀具是圍繞軸中心來旋轉的，刀具的（de）刀尖不能夠固定，極有可能會移出當前的（de）工作位置，但是在五軸加工中心（xīn）的係統中具（jù）備五軸控製功能，在加工模（mó）具的操作中，使用五軸控製係統（tǒng）雖然刀具的方向（xiàng）被改變，但其刀尖（jiān）的（de）位置是可以保持不變的，這個過程中x y z軸必（bì）須的補償運動同事也被自動計算進去，此時加工精度明顯提（tí）高（gāo）。

　　總之，在模具加（jiā）工當（dāng）中，應（yīng）用五軸加工中心能避免刀具的幹涉，可對（duì）普通的三坐（zuò）標機床難以加工的複（fù）雜零件進行加工，對直（zhí）紋麵（miàn）類模具的加工（gōng），可采用側銑式一（yī）刀成型技術（shù），加工的質量好，效率也高。對（duì）於立體麵，特別是大型的較平的表麵加工時，可通過大直徑端銑刀端（duān）接近大型表麵來加工，走刀次數會減少，殘餘高度較小，加工效率和表麵質量能夠得到有效提高。對模具多個空間（jiān）表麵可一次裝夾（jiá）來進行多工序和多麵加工，使得加工（gōng）效率提高，還能夠有效提高（gāo）各個表麵相互位置的精度。應用五軸加工中心對模具加（jiā）工時，對於工件來說，刀具可始終處在最（zuì）為有效的切削狀態下（xià），在（zài）某些加工廠，能夠采取大尺寸刀具來避開相互的幹涉，這（zhè）種刀具的剛性較（jiào）好，加工精度與加工效率都能夠得到提（tí）高，因此，五軸加工中心的加工適應性較廣