五軸加工（gōng） | 在汽車模具加工中五軸（zhóu）加工中心的優勢有哪些, 你知道嗎?

　　五軸數控加工是數控加工當中非常重要的一部（bù）分，這一技術已經在汽車、輕工、醫療、船舶、航空航天、等高精密儀器製造的（de）領域廣泛應用。在（zài）傳統模具加工當中，普遍采用的是三軸加（jiā）工中（zhōng）心和（hé）立式加工中心來完成工件的銑削（xuē）加工。伴隨著我國的模具製造加工技術的不斷（duàn）發展，傳統三軸加工（gōng）中（zhōng）心和立式加工（gōng）中（zhōng）心的一些弱點也逐漸顯現了出來。例如，在目前的模具加工當中使用（yòng）較普（pǔ）遍（biàn）的（de）是球頭銑刀，模（mó）具加工當中使用球頭銑（xǐ）刀的好處顯而易見（jiàn），但（dàn）如用在立式加（jiā）工中心中，則其底麵線速度為（wéi）零，光潔度也較差，如通過五軸加（jiā）工中（zhōng）心對模具進行加工，以（yǐ）上（shàng）的不足之處則可以（yǐ）完（wán）全克服。

　　一、五軸加工的（de）優勢

　　在五軸加（jiā）工中，采用平底銑刀（dāo）對複雜的模具加工表麵保持垂直狀態，對減少加工（gōng）時間有極大的幫助。基於（yú）五軸加工中（zhōng）心的原理，其還適用於帶有角度的表麵的側麵銑削加工，可（kě）以消除由球（qiú）端立（lì）銑（xǐ）刀加工所導致的肋骨狀紋路，使得模具的表麵質量更加理（lǐ）想，也削減了因清理模具表麵所需要（yào）增加的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次定位需（xū）要進行多次的調試裝夾的問題得（dé）以（yǐ）解決，不僅（jǐn）僅使時間縮短了，其（qí）中所產生的誤差也大大降低，在安裝工（gōng）件（jiàn）時需要的（de）工裝夾具的（de）大額費（fèi）用也得到了節約，而機床也做（zuò）到了對複雜零（líng）件的（de）加工！例（lì）如複雜表麵所需的鑽孔、錐度加工（gōng）、型腔隱（yǐn）窩等，這些地方都是傳統加工方法做不到的。

　　在五軸加（jiā）工當中使用的刀具較短，同（tóng）時還可一次性的將整個零件（jiàn）的加（jiā）工完成（chéng），無需再次裝卡或是采用同類的三軸加工當中需要的較長（zhǎng）的刀具，能（néng）夠在較短的時間（jiān）內完成（chéng）模具的製作，而且零件表麵的質量也較好。

　　二、五軸加工中心在汽車（chē）模具加工中的（de）應用

　　目前設計汽（qì）車零（líng）件（jiàn）主要使用的是CAD 係統，並通過逆向工（gōng）程以（yǐ）及各（gè）種試驗（yàn）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（shì），怎樣才（cái）能夠確保（bǎo）設計與加工時的精度（dù）呢？這就要靠數（shù）控加工了，下文對五軸加工中心（xīn）在模具加工中的應用同汽車模具質量的之間的關係進行了一些簡單的分析。

　　1、對深腔模具的加工

　　在汽車模具製造的過（guò）程當中（zhōng），加工深腔模具時（shí）要想應用（yòng）三軸加工中心實現，則必須加（jiā）長刀柄和刀具，但是利用五軸加工中（zhōng）心（xīn）加工比較深與比較陡的型（xíng）腔時，要（yào）想給模具加工（gōng）創造較好的工藝條件可（kě）以（yǐ）通過工件或主軸頭的附加回轉和（hé）擺動，能夠使刀具長度得（dé）到（dào）適當地縮短，從而杜絕刀具同刀杆以及（jí）型（xíng）腔壁之間產生碰撞現象的發生，減（jiǎn）少加工時刀具的抖動與破損，刀具的（de）使用壽命得（dé）到（dào）延長，模具的（de）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（de）加工，應用三軸加工中心刀（dāo）具長度要比側壁深度大，也是由側壁（bì）深度來決定刀（dāo）具長度的，若增加刀具的長度，其強度則會明顯降低，若刀具長度高（gāo）於（yú）3 倍徑，讓刀現象便（biàn）會發生，工件的質量（liàng）將（jiāng）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（de）擺動（dòng），使刀具與模具側壁始終呈（chéng）現出垂直的狀態，銑模（mó）具側壁時可以使用（yòng）平麵銑刀，這樣可以提高工件質量並延長刀具的使用壽命。

　　3、模（mó）具較平的（de）曲麵加工

　　對模具較平的曲麵加工時，三軸（zhóu）加工中心需用球刀精銑，獲取好的表麵質量，而這種情況下需要增加刀路，但球頭刀刀具的中心旋轉線速幾乎為零，在模具加工時對刀具（jù）損傷（shāng）的程度較（jiào）大，刀具的使用壽命會急劇下降，而模（mó）具表麵（miàn）質量也（yě）會變差。應用五軸（zhóu）加（jiā）工中心加工較平的曲麵，可以在工件上把刀（dāo）具上（shàng）成一定（dìng）的角度再進行工件的加工，這樣可以增加工（gōng）件（jiàn）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。

　　4、 對模具（jù）不規則曲（qǔ）麵進（jìn）行加（jiā）工

　　對於具有不規則曲麵的模具加工時，以往普遍是（shì）通（tōng）過三軸加工中心來（lái）完成，刀（dāo）具切削（xuē）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變，這時刀具的刀尖切削的狀態（tài）保（bǎo）證不了模具各部位的完美質量。像曲（qǔ）率改變（biàn）比較頻繁的模具和凹槽較深的模具就可以通（tōng）過五軸（zhóu）加工中心來加工了，切（qiē）削刀具始終都可以使切削狀態達到最佳，刀具可以（yǐ）使整個加工路徑運動的方向得到最大的優化（huà），而刀具在這同時還能（néng）夠（gòu）作直線運動，模具的曲麵中每一部位都會較為完美。

　　5、模（mó）具不同幾何（hé）形狀的加工

　　應用（yòng）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（xuē）加工始終保（bǎo）護在最佳的工作（zuò）狀態，刀具工作的角度可以在機床（chuáng）加（jiā）工的任意區域（yù）內被改變，從而完成幾何形模具的加工。

　　6、模具（jù）斜麵（miàn）上斜孔的加工

　　對模具斜麵斜（xié）孔進行加工時，利用五軸加工中（zhōng）心能（néng）夠通過擺頭式機床擺頭加工（gōng）的動作，在工件斜麵垂的方麵放置主軸，並定（dìng）位於（yú）準確的孔位。要想要模具上準確的加工出斜孔，需要至少兩個線（xiàn）性軸（zhóu）插補運動才可以，而孔位的精度也在這個過程中明顯降低。加工斜（xié）麵孔如用擺台式的五軸加（jiā）工中心，動作是通過機床擺台將模具（jù）的斜麵放置在同主軸相垂的位置，主軸其中一個（gè）線性軸的單獨運動（dòng）斜（xié）孔的加工就能完成，可明顯提（tí）高孔的精度。

　　7、對模具無方向變化直線的銑削

　　要（yào）想銑削沒有（yǒu）方向（xiàng）變（biàn）化的（de）一（yī）條直線，隻要刀尖劃條（tiáo）直線（xiàn）便可，若是方向需要改變（biàn），刀（dāo）尖劃條曲線便可，刀（dāo）具刀（dāo）尖方向（xiàng）被改變，這時再想要直線，就（jiù）要給這（zhè）條曲（qǔ）線以必須的（de）補償，應（yīng）用五軸加工中心這點是極其重要的。控製係統若未考慮到（dào）刀具的長（zhǎng）度，刀具是（shì）圍繞軸中心來（lái）旋轉的，刀具（jù）的刀尖不能（néng）夠固定，極有（yǒu）可（kě）能會移出當前的工作位置，但（dàn）是（shì）在五軸加工中心的係統中具備五軸控（kòng）製功能，在加（jiā）工模具的操作中，使用五軸控製係統雖然刀（dāo）具的方向被改變，但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（gōng）精度（dù）明顯提高。

　　總而言（yán）之，在模具加工當（dāng）中（zhōng），應用五軸加工中心能避免刀（dāo）具的幹涉，可對普通的三坐標機床難以加工的複雜零件進行加工，對直紋麵類模具的加工，可（kě）采（cǎi）用側銑式一刀成型技術，加工的質量好，效率也（yě）高。對於立體（tǐ）型麵，特別是大型的（de）較平的（de）表麵加工時，可通過大直徑端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有效提高。對模具多個空間表麵可一次裝夾來進行多工序和多（duō）麵加工，使得加工效率提高，還能夠有效提高各個表麵相互位置的精度。應用五軸加工中心對模具加工時，對於工件（jiàn）來說，刀具可始終（zhōng）處（chù）在最為有效的切削狀態下，在（zài）某些加工場，能夠采取大尺寸刀具（jù）來避開相互的幹涉，這種（zhǒng）刀具的剛性較好，加工精度與加工效率都能夠得到提高（gāo）。