五軸加工 | 在汽（qì）車模具加（jiā）工中五軸加工中心的優勢有哪（nǎ）些, 你知（zhī）道（dào）嗎?

　　五軸數控加工（gōng）是數控加工當中（zhōng）非常重（chóng）要的一部分（fèn），這一技術已經在汽車、輕工、醫療、船舶、航空航天、等高（gāo）精（jīng）密儀器（qì）製（zhì）造的領域廣泛應用。在傳統模具（jù）加工當中，普遍（biàn）采（cǎi）用的是三軸加工（gōng）中心和立式加工中心（xīn）來完成工件的銑削加工。伴隨著我（wǒ）國的模具製造加工技術的不斷發展（zhǎn），傳統三軸加工（gōng）中心和立式加（jiā）工中心的一些弱點也逐漸顯現了出來。例如，在目前的模具加工（gōng）當中使用較（jiào）普遍（biàn）的是球頭銑刀，模具加工當中使用球頭銑刀的好處顯而易見，但如用（yòng）在立式加工中心中，則其底麵線速度（dù）為零，光潔度也較差，如通過五軸加工中（zhōng）心對模具進行加工，以上的不足之處則可以完全克（kè）服。

　　一、五軸加工的（de）優勢在五軸加工中，采用平底銑刀對複雜的模具加工表麵（miàn）保持（chí）垂直狀態（tài），對減（jiǎn）少（shǎo）加工時間有極大的幫助。基於五軸加工中心的原理，其（qí）還適用於帶有角度的表麵的側麵銑削加工，可以消除（chú）由（yóu）球（qiú）端立（lì）銑刀加工所導致的肋骨狀紋路，使得模具的表麵質量更加理想，也削減了因清理（lǐ）模具表麵所需要增（zēng）加（jiā）的（de）人工銑削以及手工作業的工作量，降低了不少成本。

　　通過五軸加工技術，還可以使工件在複雜角度再（zài）次（cì）定位需要進行多次的調試裝夾的問題得以解決，不僅僅使時間縮短了，其中所產生的誤差也大大降低，在安裝工件時需（xū）要的工裝夾具的（de）大額費用也得到了節約，而機床也做到了對複雜零件的加工！例如複雜表麵所需的鑽孔、錐度加工、型腔隱窩等，這些（xiē）地（dì）方都是傳統加工方法（fǎ）做不到的（de）。

　　在五軸加（jiā）工當（dāng）中使用的刀具較短，同時還可一次性的將整個零件的加工完成，無需再次裝卡或是采用同（tóng）類的三軸加工（gōng）當中需要的較長的刀具，能夠在較短的時（shí）間內完（wán）成模（mó）具的製作，而且零（líng）件表麵的質量也較好。

　　二、五軸加工中心在（zài）汽車模具加工中的應（yīng）用目（mù）前設計汽車零件主要（yào）使用的是CAD 係統，並通過（guò）逆（nì）向工程以及各種試驗完成零件的設計，加工模（mó）具的複雜（zá）表麵使用的是CAM 軟件，但是，怎樣才能夠（gòu）確保設計與加工時的精度呢？這就要靠數控加工了（le），下文對五軸加工中心在模（mó）具加（jiā）工中的應用同汽車模具質量（liàng）的之間的關（guān）係進行了一些簡單的分析（xī）。

　　1、對深腔模具的加工在汽車模（mó）具製造的過（guò）程當中，加工深腔模具時要想應用（yòng）三軸（zhóu）加工中心實現，則（zé）必須加長刀柄和刀具，但是利（lì）用五軸加工（gōng）中心加工比較深與比較陡的型腔時（shí），要想給模（mó）具加工創造較好的工藝（yì）條件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（dào）適當地縮短（duǎn），從而杜絕刀具同刀杆以及型腔壁之間產生碰撞現象的發生，減少加工（gōng）時刀具的抖動與破損，刀具的（de）使用壽命得到延長，模具的表麵質量和加工效率也大大提高。

　　2、模具側壁的加工對模具側壁的加工，應用三軸加工中心刀具長度要比側壁深度大，也是由側壁深度來決定刀具長度的，若增加刀具的長度（dù），其強度則會明顯降低，若刀具長度高於3 倍徑（jìng），讓（ràng）刀現（xiàn）象便會（huì）發生，工件的質量將難以保證。如應用五軸加工中心對模（mó）具的側壁加工，能利（lì）用主軸或是工件的擺動，使刀具與模具側壁始終呈（chéng）現出垂直（zhí）的狀態（tài），銑（xǐ）模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（de）使用壽命。

　　3、模具較平的曲（qǔ）麵加工對模具（jù）較平的曲麵加（jiā）工時，三軸加工中心需用球刀精銑，獲取好的表麵（miàn）質量，而這種情況下需要（yào）增加刀路，但球頭刀刀具的中心旋轉線速幾乎（hū）為零，在模具加工時對刀具損傷的程度較大，刀具的使（shǐ）用壽命會急劇下降，而模具表麵質量也會（huì）變差。應用五軸加工中心加工較平的曲麵，可以在工件上把刀具上成一定的角度再進（jìn）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（jù）的使用壽命得到提高，工件表麵質量也會大（dà）幅提高。

　　4、 對模具不規則曲麵進行加工（gōng）對於具有不規則曲麵（miàn）的模具加工時，以往普（pǔ）遍是通過三軸加工中心來完成，刀（dāo）具切削模具的方向是沿切削的整個路徑來運動的切削過程不會改（gǎi）變，這時刀具的刀尖切削的（de）狀態保證不了模具各部位（wèi）的完美質量。像曲率改變比較頻繁的模具（jù）和凹槽較深的模具就可以通過五軸加工（gōng）中心來加工了，切削刀具始終都可以使切削狀態（tài）達到最佳，刀具可以使整（zhěng）個加工路徑運動的方向得到最大的優化，而刀具在這同時（shí）還能夠作直線運動，模具的（de）曲（qǔ）麵中每一部位都會較（jiào）為完美。5、模具不同幾何形狀的加工應用五軸加工中心對有三維曲線平麵的模具加工時，對模（mó）具的切削（xuē）加工始終（zhōng）保護在最佳的工作狀態，刀具工作的角度可（kě）以在機床加（jiā）工的任意區域內被改變，從而完成（chéng）幾何形模具的加工。

　　6、模具（jù）斜麵上斜孔的加工對模具斜（xié）麵斜孔進（jìn）行加工時（shí），利用五軸加工中心能（néng）夠通過擺頭式機床擺頭加（jiā）工（gōng）的動作，在工件斜麵垂的方麵放置主（zhǔ）軸，並定位於準確的孔位。要想要（yào）模（mó）具上準確的加工出斜孔，需要至少兩個線性軸插補運動才可以，而孔位的精度也在這個過程中明顯（xiǎn）降低。加工斜麵（miàn）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（zhǔ）軸相垂的位置，主軸其中一個線性軸的單獨（dú）運動（dòng）斜孔的加工就能完成，可明顯提高孔的精度。

　　7、對模（mó）具無方向變化直線的（de）銑削要（yào）想銑削沒有方向變化的一條直線，隻（zhī）要刀尖劃條直線便（biàn）可，若是方向需要改變，刀尖劃條曲線便可，刀具刀尖方向被改變，這時再想要直線，就要給這（zhè）條曲線以必須的補償，應（yīng）用五軸加工中心這點是極其重要的。控製係統（tǒng）若（ruò）未考慮到刀具的長度，刀具是圍繞軸（zhóu）中心來旋轉的，刀具的刀尖不能夠固定，極有可能（néng）會移出當前的工作（zuò）位置，但（dàn）是在五軸加工中（zhōng）心的係（xì）統中具備五軸控製功能，在加工模具的操作中，使用五軸控製係統雖然刀具（jù）的方向被改變，但（dàn）其刀尖的位置是可以保持不變的，這個過程中xyz 軸必須的補償運動同時也被自動計算進去，此時加工精度明顯提高。

　　總而（ér）言之，在模具加工當（dāng）中，應用（yòng）五軸加工中心能避免刀具的幹（gàn）涉，可對普通的三坐標機床難以加工的複（fù）雜零件進行加工，對直紋麵類模具的加工，可采用側銑式一刀成（chéng）型技術，加工的（de）質（zhì）量好，效率也高。對於立體型麵，特別是大型的較平的表麵加工時，可通過大直徑端（duān）銑刀端接近大型表麵來加工，走刀次數會減（jiǎn）少，殘餘高度較小，加工效率和表麵質量能夠得到（dào）有效提高（gāo）。對模具多個空間表麵（miàn）可一次裝夾來進（jìn）行多工序（xù）和多麵加工，使得加工效率提高，還能夠有（yǒu）效提高（gāo）各個表麵相（xiàng）互位置的精度。應用五軸加工中心對模具（jù）加工時，對於（yú）工件來說（shuō），刀具可（kě）始終處在最為有（yǒu）效的切削（xuē）狀（zhuàng）態下，在某些加工場，能夠采取大尺（chǐ）寸刀具來避開相互的幹涉，這種刀（dāo）具的剛性較好，加工精度與（yǔ）加工效率都能夠得到提高。