五轴加工机床的应用与发展

提高加工质量和工效，充分满足产品生产的要求是制造技术发展永恒的主题。迄今为止，所有制造技术的研发、改进和创新，无一不是直接或间接地在此主题的驱动下进行的，五轴加工机床的产生、应用和发展也不例外。它既是为了加工某些具有特殊要求的复杂形面的大型工件而出现的，也是为了提高对这些形面的加工精度、质量和工效才得到应用和发展的。

图1 用3轴机床加工

图2 用5轴机床加工

五轴加工的优点

所谓五轴加工这里是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。这样的五轴联动数控加工与一般的三轴联动数控加工相比，主要有以下优点：

可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，舰艇用的螺旋推进器，以及许许多多具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具等，如用普通三轴数控机床加工，由于其刀具相对于工件的位姿角在加工过程中不能变，加工某些复杂自由曲面时，就有可能产生干涉或欠加工(即加工不到)。而用五轴联动的机床加工时，则由于刀具/工件的位姿角在加工过程中随时可调整，就可以避免刀具工件的干涉并能一次装夹完成全部加工；

可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。例如，三轴机床加工复杂曲面时，多采用球头铣刀，球头铣刀是以点接触成形，切削效率低，而且刀具/工件位姿角在加工过程中不能调，一般就很难保证用球头铣刀上的最佳切削点(即球头上线速度最高点)进行切削，而且有可能出现切削点落在球头刀上线速度等于零的旋转中心线上的情况，如图1中所示的刀位a处。这时不仅切削效率极低，加工表面质量严重恶化，而且往往需要采用手动修补，因此也就可能丧失精度。如采用五轴机床加工，由于刀具/工件位姿角随时可调，则不仅可以避免这种情况的发生，而且还可以时时充分利用刀具的最佳切削点来进行切削，或用线接触成形的螺旋立铣刀来代替点接触成形的球头铣刀，甚至还可以通过进一步优化刀具/工件的位姿角来进行铣削，从而获得更高的切削速度、切削线宽，即获得更高的切削效率和更好的加工表面质量，图3所示便是以不变位姿角和以优化位姿角铣削相同自由曲面的效果比较的一例。从图中不难看出采用不变位姿角(Sturz法)铣削叶片的表面粗糙度要比采用优化位姿角(P铣削法—Starrag公司的专利)铣削叶片的表面粗糙度低一级，而所用的时间，前者还比後者多30%～130%；

表面质量等级平均Ra值

N8 1.6-3.2μm

N7 0.8-1.6μm

N6 0.4-0.8μm

N5 0.2-0.4μm

图3 以固定位姿角和优化位姿角进行铣削的效果比较

符合于工件一次装夹便可完成全部或大部分加工的机床发展方向。因为随着科技的发展和人们物质生活水平的提高，人们对产品的性能、质量要求也更高，形式更多样化和个性化。为了进一步提高产品的性能和质量，充分满足使用者的多方要求，如节能、省材、轻便、美观、舒适等，现代产品，不仅是航空、航天产品和运载工具(如汽车、船、舰等)，而且也包括精密仪器、仪表，医疗、运动器械，以及家用、办公用的电器和儿童玩具等产品的零件，都愈来愈多地采用由整体材料镂铣而成，而且其上还包含有许多各种各样的复杂曲面和斜孔、斜面等。这些零件，如用传统机床或三轴数控机床来加工，必须用多台机床，经过多次定位安装才能完成。这样不仅设备投资大，占用生产面积多，生产加工周期长，而且精度、质量还难于保证。为了解决这些问题，就要发展能集中工序进行高精、高效和复合加工的机床，以期能实现工件一次装夹便可完成全部或大部分加工。这已成为当今机床发展的大趋势，而配备上高速加工能力的五轴机床，完全符合这一发展要求的趋势，而且还可能是最佳的方案选择。因为它不仅具有现代生产加工设备所要求具有的主要功能，而且一台五轴机床的工效约相当于两台三轴加工机床，甚至可以省去更多机床。

五轴机床的结构特点

五轴加工机床与一般机床的最大区别在于它除了具有通常机床的三个直线坐标轴外，还有至少2个旋转坐标轴，而且可以五轴联动加工。

而五轴加工机床之间的区别，除了有立式、卧式之分外，则主要还在于他们实现五轴运动的结构型式和五个运动的分配(配置)上。一般而言，五轴机床有三种结构型式和三种运动配置方式，这两者的组合，就可以得到有9种可能的五轴机床的结构类型。为便于叙述，我们分别用Aij来代表各种不同的结构类型，如表1所示。

j运动配置方式 i结构形式

传统(串连)结构 2

并联结构 3

串、并(混)联结构

五个运动全在刀具侧 A11 A21 A31

五个运动全在工件侧 A12 A22 A32

五个运动分配在刀具和工件侧 A13 A23 A33

A11型，如表1中定义，是传统的串联结构的机床，五个坐标运动(X、Y、Z、A、C)全部集中在刀具一侧来完成，其代表性产品有如日本丰和机公司的Millac 853 PE-5X 工作台固定式五轴立式加工中心和济南二机床集团公司开发生产的龙门移动式大型五

轴联动数控铣床。他们的特点都是工件/工作台不动，五个运动都由具有旋转和摆动功能的主轴头(即刀具一侧)来完成。这种结构的机床，优点是适合于加工具有复杂形面的大型、重型壳体件，如飞机龙骨、翼梁、大型发动机壳体等。缺点是运动部件质量大，惯性力大，不适宜于用过高的进给速度和加速度加工。不过运动部件的质量虽大，但较恒定，因为刀具重量相对较小，改变刀具时，对运动部件重量变化影响不大，故机床的运动特性还是比较稳定的。另一缺点是带A、C轴功能的主轴头部件设计和制造要求高，难度大。特别是采用蜗轮/蜗杆和齿轮传结构时，主轴头体积较大。

图4 济南二机床的龙门移动式五轴数控铣床(A11型)

A12型是传统串联结构的机床，但五个坐标运动均集中在工件一侧来完成。一种简单易行的实施方案是在一台三轴数控的升降台立式铣床上再装上一个数控回转工作台，工件装在回转工作台上完成四轴运动(尚不是五轴加工)，主轴头则可以固定不动。

图5 瑞士Willemin-Macodel公司的五轴加工中心W-418(A13型)

A13型也是传统串联结构的机床，但五个坐标运动分别配置在刀具一侧和工件一侧来完成。这种结构型式的机床产品很多，应用也最广，最普遍。在这A13型中，又可按二个转动坐标轴的配置方式进一步分为三种结构型式的机床。第一种除工件一侧至少有一个移动坐标轴外，二个转动坐标轴均由刀具一侧的复合主轴头来实现，这主要为大、重型机床所采用，比如工作台移动式五轴联动的龙门铣床或加工中心。第二种是二个转动坐标轴分别由主轴头摆动和工作台回转来实现，此种型式工作台能承受较大重量且可以采用标准交换工作台，而主轴头结构又比第一种简单，现多为中型五轴加工机床所采用(图5)。第三种二个回转坐标轴都在工作台一侧，大多是在原三轴控制机床基础上配备数控摆动、回转工作台发展而成，系中、小型五轴加工机床采用较多的一种结构型式，其缺点是工作台成为刚度相对薄弱的环节，特别是在需要工作台有较高的转动进给速度和加速度时，所承受的工作重量受到一定限制。图6所示为瑞士Mikron公司在三轴控制高速铣削加工中心HSM 400的基础上改变工作台类型发展起来的五轴联动加工机床HSM 400U。

图6 五轴联动高速铣削加工中心HSM400U(A13型)

A21型的典型结构是以Stewart平台结构原理为基础的并联机床。一般刀具主轴安装在Stewart结构的活动平台上，并通过6根可控的伸缩杆来控制刀具的空间位姿并完成五轴运动，工件则安装在固定的底座平台上不动。A21型的代表性产品如美国G & L 公司的V ARIAX新概念机床、俄罗斯的KUM-750精密加工中心、日本大隈公司带APC 和ATC的PM-600五轴加工中心。

图7 日本大隈的Stewart平台并联式机床PM-600(A21型)

并联结构机床与传统(串联结构)机床比较，其主要的优点是：

运动部件质量轻，运动惯性小，更有利于实现高速度和高加速度的加工；

主轴部件具有重复性，通用性高，适于专业化生产；

比刚度高，且容易通过预加载荷来提高机床的综合刚度；

理论精度较高，一般加工误差不会大于6根伸缩杆运动误差的平均值，不像串联结构的机床那样，各轴运动误差有可能被累积和放大。

但并联结构机床也存在一些固有的缺点：

有效空间比(即有效加工空间对设备占用空间之比)比较小，而且可加工空间呈非规则形，并随杆长和位姿角变化；

因受球铰和虎克铰链转角的制约，Stewart平台所能倾斜的角度(即刀具的位姿角)

较小，一般只有±40°左右(常用为±30°以下)，从而影响了可加工的範围；

运动和编程较复杂，而且简单的直线运动也要6根杆联合运动来实现；

存在非线性误差和奇异性问题，当加工在极限位置上进行时，由于微小的振动误差就有可能导致奇异性出现，即导致旋转轴的180°翻转，这种情况非常危险。

A21型结构机床不仅可用于实现中小型复杂零件的加工，如换上不同的相应工具後，也可作测量机、切割机、焊接机等工艺设备用。

A22型的基本结构与A21同，只是Stewart平台被倒置，其动平台作为机床工作台，工件装在其上完成五个坐标运动，而刀具主轴头则被固定在铣床的立柱上不动，图8所示的美国Hexel公司生产的P2000型铣床就是A22型结构机床的代表性产品。这种结构配置的机床主要适用于小型模具的五轴加工，如零件重量变化大，即运动部件质量变化大，会造成机床运动特性的不稳定。除此之外，A22型结构的其它优缺点与A21型一样。

图8 美国Hexel公司的P2000型5轴加工铣床(A22型)

从理论上讲，采用典型Stewart平台结构的机床，不应有A23型的五轴加工机床的出现，但实际中由于Stewart平台所能提供的刀具/工件位姿角太小，满足不了某些具体加工的需要，为了弥补这一缺陷，有的使用者采取了Stewart平台+回转工作台的结构方案。哈工大早年(1999年)研制成功的HBJ并联机床，就采用一个分度转台作辅助来加工叶轮。一般来说增加的分度转台不算是机床的组成部分，只是一个附件，是在特殊情况下为了解决具体问题才采取的应急措施。

A31型混联机床的三个移动坐标轴由并联机构实现，两个转动坐标轴则由其动平台下串连的主轴头来完成，五个坐标轴均在刀具一侧，大连机床集团与清华大学合作开发了此种混联机床DCB510。此外，天津大学和天津第一机床厂联合开发的Linapod机床便可归入A33型，它的三个移动坐标轴仍由刀具一侧的并联机构实现，转动坐标轴现使用数控回转工作台，若改用数控摆动、回转工作台，则可进行五轴联动加工。这两台机床均用滑鞍和定长杆(每副定长杆由二杆或三杆构成以增强刚性)代替可伸缩杆，而且定

长杆一端的铰支固定在滑鞍上，滑鞍则由滚珠丝杆驱动，从而便于机床厂用现成工艺制造和装配。与纯并联机床相比，混联机床扩大了工具/工件的位姿角，同时便于编程和对切削点的位置及速度进行运动学标定，最终有利于提高机床的精度及刚度。

图9 DCB510混联机床(A31型)

A32型机床目前只作为一种逻辑分类存在，实际上尚未发现有这样的产品例子出现。

图10 Linapod混联机床(A33型)

五轴加工的难点

五轴加工的方法和机床，早在20世纪60年代，国外航空工业为了加工一些具有连续平滑而复杂的自由曲面大件时，就已开始采用了，但一直没能在更多的行业中获得广泛应用，只是近10年来才有了较快的发展。究其原因，主要是五轴加工存在着很多难点，譬如：

编程复杂、难度大。因为五轴加工不同于三轴，它除了三个直线运动外，还有两个旋转运动参与，其所形成的合成运动的空间轨迹非常复杂和抽象，一般难以想象和理解。如为了加工出所需的空间自由曲面，往往需通过多次坐标变换和复杂的空间几何运算，同时还要考虑各轴运动的协调性，避免干涉、冲撞，以及插补运动要适时适量等，以保证所要求的加工精度和表面质量，编程难度就更大了；

对数控及伺服控制系统要求高。由于五轴加工需要有五轴同时协调运动，这就要求数控系统首先必须具有至少五轴联动控制的功能；另外由于合成运动中有旋转运动的加入，这不仅增加了插补运算的工作量，而且由于旋转运动的微小误差有可能被放大从而大大影响加工的精度，因此要求数控系统要有较高的运算速度(即更短的单个程序段的处理时间)和精度。所有这些都意味着数控系统必须增加RISC芯片的处理器来进行处理(即采用多个高位数的CPU结构)。另外如前所说，五轴加工机床的机械配置有刀具旋转方式，工件旋转方式和两者的混合式，数控系统也必须能满足不同配置的要求。最後，为了能实现高速、高精的五轴加工，数控系统还要具有前瞻(Look Ahead)功能和较大的缓冲存储能力，以便在程序执行之前对运动数据进行提前运算、处理并进行多段缓冲存

储，从而保证刀具高速运行时误差仍然较小。所有这些要求，无疑都将增加数控系统结构的复杂性和开发的难度；

五轴机床的机械结构设计和制造也比三轴机床更复杂和困难。因为机床要增加两个旋转轴坐标，就必须采用能倾斜和转动的工作台或能转动和摆动的主轴头部件。对增加的这两个部件，既要求其结构紧凑，又要具有足够大的力矩和运动的灵敏性及精度，这显然就比设计和制造普通三轴加工机床难多了；

作为上述三项因素综合影响的结果，五轴加工机床的价格比较昂贵。例如，早年一台五轴机床的价格约为一台相同规格的三轴机床的2~3倍，现在差距虽然缩小了，但还是比三轴机床高出50%左右，因而在某种程度上也影响了企业对五轴机床的投资。

五轴机床正在迅速发展

近年来，由于科技的进步，特别是微电子技术的快速发展，使得五轴数控系统的性能/价格比大为提高(即相对便宜了)；大力矩电机的成功开发并应用于摆动、回转工作台和主轴头部件，代替了这些部件原来采用的齿轮，蜗轮/蜗杆传动，从而使得这些部件的结构紧凑、性能质量提高，五轴机床的设计、制造也更方便容易了，价格也有较大下降，可能还有其它种种因素的影响，所以现在有许多迹象表明，五轴加工机床正在快速发展。例如：

从在中国举办的中国国际机床展(CIMT)来看，CIMT9吋，中国第一次展出一台国产五轴联动加工机床，在CIMT 2001就展出12台(其中国产的4台，占1/3)，CIMT 2003则展出了多达36台(其中国产的18台，占1/2)五轴加工机床。相隔2年展出的五轴机床，增加了2倍多，其中国产的则增加了3.5倍，而且结构形式多种多样；

从在美国举办的国际机床展(IMTS)来看，如果说，IMTS 2000给人的印象只是“五轴加工机床展出明显增加了”的话，那么IMTS 2002给人的感觉则是“几乎所有展出的加工中心和数控铣床都可以实现五轴联动和五面加工”了。欧洲EMO 2003机床展更是令人感到“五轴加工机床普及化，生产实用化”了，可见五轴加工机床发展之快，变化之大；

从销售市场看，据日本机床工业协会统计，1992年日本数控系统出厂的台数为35,895台，其中装在4~5轴以上复合加工机床的为8,117台，占全部的22.6%，而2001年数控系统出厂的台数为42,899台，其中用在4~5轴以上加工机床的就有13,143台，占总数的30.1%。另外，有报道说，在日本生产销售五轴加工机床及其相关设备的企业共有22家。

虽然上述信息都不十分具体明确，也不很全面，可能缺乏足够的说服力。但它们毕竟是与五轴加工机床的发展有关系。因此我们至少从中捕捉到了这样一点信息，即五轴加工机床正在迅速发展！这是值得我们认真关注的动向！

五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别

五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。立式五轴加工中心这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转（图）。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。主轴回转的立式五轴加工中心立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。

(发展战略)关于五轴联动机床的发展

关于五轴联动机床的发展、结构、功能、运动特性和加工特点介绍提纲：一，当今加工行业因产品结构调整和精度提高，要求加工设备发展和提升来适应各行各业的日益发展的需求。二，五轴联动机床结构和运动特性的分类 1，运动形式：X/Y/Z/A/C，X/Y/Z/B/C，X/Y/Z/A/B，台面摆动，主轴摆动，台面移动，横梁移动，参阅照片， 2，结构形式：C 型结构、框架结构、动柱式结构，龙门桥式结构，落地镗削立柱结构 3，结构特点介绍 4，数控机床的加工特点介绍三，结合五轴数控机床的功能和实际应用实例介绍 4.1 航空、航天，飞机部件加工 4.2 风力行业、汽轮和水利行业，叶轮、叶片、叶盘的加工 4.3 机械行业，高精密和复杂零部件的加工 4.4 模具、汽车复合试件行业，冲模和制造模具的加工 4.5 加工实例介绍，视频结束语互动：提问回答

一，五轴联动数控加工中心的发展 1，五轴联动数控机床的战略意义对于装备制造业来说是一个国家基础的水平体现，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也非常重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。因为机床先进性是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控机床技术水准对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。现在，大家普遍认为，五轴联动数控机床是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以，每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时，往往转向求助五轴数控机床。由于五轴联动数控机床价格比较昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴加工机床难以普及和应用。要使中国装备制造业迎来一个崭新的时代！对装备制造的发展业必须注入强劲的动力，投入更大资金。同时也对它提出更高要求，可以更加突出机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，所以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。预计在不久的将来，随着五轴联动数控机床的普及推广，将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础！ 2，国外五轴联动数控机床现状国外五轴联动数控机床发展到现在已经有几十年历史，刚开始起步，当然，是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。目前，随着当今机床复合化技术的新发展，在常规的五轴数控机床的基础上, 又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心和加工中心的铣车复合加工中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床，有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资, 大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了五轴联动数控机床的发展。我们常见的五轴联动数控机床在品种上有立式、卧式、龙门式和落地式的加工

五轴说明书(编程部分)

第二章编程篇 2.1 准备功能G代码的种类准备功能G代码及后数字表示，规定其所在的程序的意义。G代码有一下两种类型：（例）G01和G00是同组的模态G代码 G01 X______； Z__________； G01有效 X__________； G01有效 Z__________； G00有效注：具体的系统参数请参考系统参数表 G代码及功能表

U、V、W分别和 A、B、C 同义，同时使用 A 和 U 或 B 和 V 等会产生错误（也就是一行中用了两次 A）。在 U、V、W 代码的描述中没有指定它们在同一程序行使用的次数，但 A、B、C 代码的描述决定了他们只能使用一次。 2.1.1快速直线移动 - G00 （1）对于快速直线移动，程序 G00 X__ Y__ Z__ A__ C__ 中的所有功能字，除了至少选用其中的一个外其它都为可选，如果当前移动模式为G00那么G00也是可选的，刀具可以以协调线性移动的方式以最大进给到达目的点，执行G00命令不会有切削动作发生。（2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的

地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，

Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。执行 G16 时的当前点坐标就是极坐标原点。如果在程序中省略了所有的轴功能字将会产生错误。如果启用了刀具半径补偿，刀具的移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。如果程序在同一行有 G53 命令，刀具的移动也同与上述不同（见绝对坐标系）。 2.1.2 以进给直线切削– G01 （1）对于以进给直线切削来说，程序G01 X__ Y__ Z__ A__ C__中的所有功能字，除了必须至少使用的之外其它的轴功能字都为可选。如果当前移动模式为G01，那么G01也是可选的，刀具将以协调线形移动的方式以当前进给移动到目的地。（2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。执行 G16 时的当前点坐标就是极坐标原点。如果在程序中省略了所有的轴功能字将会产生错误。如果启用了刀具半径补偿，刀具的移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。如果程序在同一行有 G53 命令，刀具的移动也同与上述不同（见绝对坐标系）。 2.1.3以进给圆弧切削-G02和 G03 用 G02（顺时针圆弧）或 G03（逆时针圆弧）来切削圆弧或螺旋，在机床坐标系中圆弧或螺旋的轴线必须与 X、Y 或 Z 轴平行。可以用 G17（Z 轴，XY-平面）、G18（Y 轴，XZ-平面）、G19（X 轴，YZ-平面）来选择工作平面，如果圆弧是圆那么它应该位于与被选平面平行的平面上。如果加工圆弧的代码定义了旋转轴的转动，转动轴将以恒定的速度转动，这样它会随 X、Y、Z 轴转动和停止，一般不使用这种程序。如果启用了刀具半径补偿，刀具移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。圆弧的描述方法有两种，我们称它们为圆心格式和半径格式，在圆弧切削模式中半径模式和圆心模式都是可选的。 2.1. 3.1 半径模式圆弧切削在半径格式圆弧切削模式中，指定被选平面内的弧线终点的坐标为圆弧半径，程序G02 X___ Y___ Z___ A___ B____ C___ R___（或把G02换成G03）中，R表示圆弧半径，除了所选切削的角度在 0-180°之间，当半径为负数时圆弧切削的角度在 180-359.999°之间。如果圆弧为螺旋线，圆弧终点在平行于螺旋线轴线的坐标平面上的坐标位置也可以指定。如果出现下列情况将会出错：（1）所选平面上两根轴的功能字都被忽略。（2）圆弧的终点位置就是起点位置。

五轴加工中心优点及特点【详解】

五轴加工中心优点内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、五轴加工中心的概念五轴加工中心也叫五轴联动加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成复杂的加工。能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。五轴加工中心和五面体加工中心是有很大区别的。很多人不知道这一点，误把五面体加工中心当做五轴加工中心。五轴加工中心有x,y,z,a,c五个轴，xyz和ac轴形成五轴联动加工，擅长空间曲面加工，异型加工，镂空加工，打孔，斜孔，斜切等。而“五面体加工中心”则是类似于三轴加工中心，只是它可以同时做五个面，但是它无法做异型加工，打斜孔，切割斜面等。

二、五轴加工中心的应用前景五轴加工中心不仅应用于民用行业，例如木模制造，卫浴修边，汽车内饰件加工，泡沫模具加工，欧式风格家居，实木椅子等，还广泛应用于航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业。五轴加工中心是一种高科技的手段，它让不可能变成了可能，一切的空间曲面，异型加工都可以完成实现。它不但能够完成复杂工件完成机械化加工的任务，而且还能够快速提高加工效率，缩短加工流程。三、五轴加工中心的优点五轴加工中心优势一是可以加工一般的三轴数控机床所不能加工或着它不能一次性就能完成加工的自由曲面。如，飞机发动机和汽轮机的叶片，舰艇的螺旋推进器，其他的有特殊曲面的复杂模具等。由于五轴加工中心的刀具和角度在加工过程中可以随时调整，就可以避免其他刀具的妨碍而且能一次性完成全部加工。五轴加工中心在效果高的前提下，也可以实现自由曲面的加工精度、和质量。如，三轴机床加工复杂的曲面时，要用球头铣刀，它的切削效率低，而且刀具的角度不能自由调整，所以很难保证加工表面质量的光滑度。但是用五轴加工中心机床加工，因为刀具的角度是可以自由调整的，就可以避免以上情况的发生，从而能获得更高的切削效率和优质的加工表面质量。五轴加工中心有3种结构形式和3种运动配置方式，这2者一结合，就得到了9

五轴加工中心培训课程

五轴加工中心培训课程五轴加工中心培训课程多轴（四、五轴）加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求? 二、培训目标通过学习数控多轴（四、五轴）加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴（四、五轴）机床加工复杂零件的能力。三、培训时间：2个月四、课程内容：（一）软件部分 1、UG NX多轴编程 2、MasterCAM多轴编程（二）机床部分 1、四、五轴加工介绍，机床结构与运动关系，各种机床的加工特点，运用场合及优势； 2、定轴加工（3+2）在模具及零件加工中的应用； 3、NX软件刀具轴的控制方法； 4、四、五轴实例分析及案例讲解； 5、机床仿真； 6、（可变轴铣、外形轮廓铣）；

（1）多种刀轴设置⑵插补刀轴设置⑶ 垂直于部件 17、四、五轴联动工件铣削； 18、四、五轴机床的仿真加工； 19、独立完成加工与编程。课程特点：（1）同时学习到四轴与五轴加工中心的编程与加工技术，课程更超值，学习效率更高； ⑵采用流行的数控编程软件，Mastercam、UG PM等,方便已有软件基础的学员进行学习；多轴（五轴）加工培训大纲一、培训课程性质多轴（五轴）加工是数控加工技巧中很重要的一个部分，该项技巧在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制作领域得到广泛利用。随着对产品的要求千锤百炼：产品的结构形势日趋复杂，生产效率不断前进，数控机床的更新换代，控制数控多轴加工技巧已经突显出它的重要作用。然由于受到机床硬件前提和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工、理论性比较强，很少涉及数控多轴加工的内容，实战内容比较少，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才接触到多轴设备和实战经验。从而影响了他们的工作效率和企业的生产定单。为了满足企业加工需求，在数控教学、培训中开设数控多轴（五轴）加工技巧课程已是迫在眉睫。多轴（五轴）加工技巧培训课程是三轴数控加工技巧课程的补充和前进，契合国家职业标准对于高级工和技师的请求。该课程是奥林匹克数控多轴（五轴）加工技巧培训的必修课程，通过考核后，由浙江省机械装备制造技术创新服务平台培训中心颁发数控多轴（五轴）加工技巧培训证书；该培训为全国数控技巧大赛供给技巧支撑和保障。二、培训目标通过学习数控多轴（五轴）加工技巧，使学员能够懂得多轴加工的工艺知识，熟练操作四轴、五轴机床。在专业技巧上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能应用多轴机床加工复杂

五轴数控机床旋转轴位置测定与加工设置22

五轴加工数控机床根据旋转部件的运动方式不同，可归纳为双转台、双摆头和一转台一摆头三种形式。双转台五轴联动机床的运动坐标包括三个直线坐标轴X、Y、Z和两个旋转坐B(A)、C，其结构如图1所示。该种结构是中、小A 型五轴加工机床采用较多的一种结构形式，其优点是旋转坐标有足够的行程范围，工艺性好，适合中小型体零件的五面粗、精铣削加工，机床能在加工时减少装夹次数，达到高效率、高精度、高可靠性的要求。 1 五轴加工设置内容介绍零件在进行五轴加工时主要设置的内容有：编程方式选择及转台旋转中心到摆动中心位置偏置设置、编程零点到c轴中心位置偏置设置、加工工件坐标系的位置偏置设置、刀具长度补偿设置、机床五轴RTCPJJIJ工设置及。下面以广数GSK 25i五轴数控系统、CAXA制造工程师201 1软件五轴后置处理为例，介绍双转台式五轴数控加工中心的加工设置与机床精度的测量、调整方法。 2 旋转轴与直线轴的位置偏置 (1)旋转中心到摆动中心偏置距离测量如图2所示，具体操作方法如下：第1步：通过旋转B轴，采用打表方式校平、校正C轴，使c轴平面与z轴垂直，然后在C轴上安装一圆棒，旋转C轴铣出圆棒直径为D，最后对圆棒进行分中，找出XYZ车由的坐标系零点位置坐标C，使C轴旋转轴轴线与Z轴轴线重合，在机床坐标相对坐标系中将X、B轴坐标清零。第2步：手动旋转摆动轴B轴至90°位置，采用打表方式校正B轴使C轴平面与Z轴轴线平行，然后移动X轴，用百分表或分中棒对C轴平面进行多次校准取平均值，使z轴轴线位于旋转轴C轴平面上，aOz轴轴线到旋转轴C 轴平面的距离为0，所移动的距离为L(z’+x’)，最后移动z、y轴，采用打表方式，测出圆柱旋转后(B轴相对坐标90°位置)其侧面至旋转前(B轴相对坐标0度位置)的高度值日。依据以上步骤得出c轴旋转中,GNB轴摆动中心的偏置值：

五轴精密加工中心的详细讲解

五轴精密加工中心的详细讲解五轴加工中心分为两类:一类是立式的，另一类是卧式的。深圳凯福精密制造的黄教授首先谈一下立式五轴加工中心是怎么实现精密铝合金零件加工的这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A 轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。主轴系统都配有循环冷却装置，循环冷却油带走高速回转产生的热量，通过制冷器降到合适的温度，再流回主轴系统。X、Y、Z三直线轴也可采用直线光栅尺反馈，双向定位精度在微米级以内。由于快速进给达到40～60m/min以上，X、Y、Z轴的滚珠丝杠大多采用中心式冷却，同主轴系统一样，由经过制冷的循环油流过滚珠丝杠的中心，带走热量。卧式五轴加工中心，它是怎么实现精密铝合金零件加工的呢？此类加工中心的回转轴也有两种方式，一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴，再加上工作台的一个回转轴，实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活，如需要主轴立、卧转换，工作台只需分度定位，即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度，对工件实现五面体加工，制造成本降低，又非常实用。也可对工作台设置数控轴，最小分度值0.001度，但不作联动，成为立、卧转换的四轴加工中心，适应不同加工要求，价格非常具有竞争力。另一种为传统的工作台回转轴，设置在床身上的工作台A轴一般工作范围+20度至-100度。工作台的中间也设有一个回转台B轴，B轴可双向360度回转。这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好，常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈，分度精度达到几秒，当然这种回转轴结构比较复杂，价格也昂贵。目前卧式加工中心工作台可以做到大于1.25m2，对第一种五轴设置方式没有什么影响。但是第二种五轴设置方式比较困难，因为1.25m2的工作台做A轴的回转，还要与工作台中间的B轴回转台联动确实勉为其难。卧式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上，由于

五轴加工中心简介(有用)

五轴加工中心简介立式（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴（以及五轴以上）控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C 轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z 轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面加工曲面时，当中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。

CNC 加工中心介绍

数控铣床，在江浙一带有人叫“加工中心”，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件.又叫做CNC 或数控机床。相关链接：数控机床的控制单元数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点： ●加工精度高，具有稳定的加工质量； ●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； ●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； ●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； ●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； ●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成： ●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。 ●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 ●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。 ●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。加工中心加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心电脑锣的英文名：CNC machining center CNC加工（CNC Machining）

机床操作说明书

机床操作说明书 5.2数控系统CNC操作面板介绍 1.TESET键：解除报警，CNC复位 2.HELP键：用于显示如何操作机床 3.DELETE键：程序编辑键 4.INPUT键：用于编辑程序和修改参数等操作 5.ALTER键：编辑程序时用 6.CAN键：删除输入到缓存的数据字母 7.INSERT键：在MDI方式操作时，输入程序 8.SH IFT键：此键用来选择键盘上的字符 9.光标键：光标的前后左右移动键 10.SYSTEM键：显示系统画面 11.POS键：显示位置画面 12.MESSAGE键：显示信息画面 13.PROG键：显示程序画面 14.CUSTOM键：显示用户宏画面 15.OFFSET SETTING键：显示刀偏/设定（SETTING）画面详细介绍见随机提供的原版《Oi MATE Tc 操作使用说明书》 5．3 机床控制面板介绍注意：以下介绍各按钮的功能的前提条件是： a)机床电源总开关是在ON的状态下 b)数控系统和机床无任何报警的状态下 c)数控系统处于运行的状态下 1：系统启动，停止按钮：按下系统启动键，10-50秒后，LCD显示初始画面，等待操作。当急停按钮按下时，LCD将显示报警。系统启动按钮主要功能是系统上电。

按下系统停止按钮，系统断电，LCD将立即无显示。关闭机床总电源时，首先关闭系统电源，然后关闭机床电源。 2：紧急停止按钮紧急停止按钮按下时，LCD显示报警，顺时针旋转按钮释放，报警将从LCD 消失。要强调的是，当机床超过行程，压下限位开关（选项）时，在LCD上也显示报警。（装有硬限位的前提下） 3：空行程仅对自动方式有效，机床以恒定进给速度运动而不执行程序中所指定的进给速度。该功能可用来在机床不装工件的情况下检查机床的运动。通常在编辑加工程序后，试运行程序时使用。 4：跳选跳过任选程序段或附加任选程序段，仅对自动方式有效 5：工作方式选择数控系统共有5种工作方式，可用工作方式选择开关或按钮选择，本机床采用触摸面板按键。 A：编辑方式在程序保护开关通过钥匙接通的条件下，可以编辑、修改、删除或传输工件加工程序。 B：自动方式在已事先编辑好的工件加工程序的存储器中，选择好要运行的加工程序，设置好刀具编置值。在防护门关好的前提下，按下循环启动按钮，机床就按加工程序运行。若使机床暂停，按下进给保持按钮，如有意外事件发生，按下紧急停止按钮。 C：MDI方式 MDI方式也叫手动数据输入方式，它具有从CRT/MDI操作面板输入一个程序段的指令并执行该程序段的工程。 D：JOG方式

五轴机床安全操作规程[详细]

五轴机床安全操作规程 Ⅰ、五轴加工中心操作规程一、开机前,应当遵守以下操作规程: 1、穿戴好劳保用品,不要戴手套操作机床. 2、开动机床前检查各部分的安全防护装置、周围工作环境以及各气压、液压、液位,按照机床说明书要求加装润滑油、液压油、切削液,接通外接无水气源.检查油标、油量、油质及油路是否正常,保持润滑系统清洁,油箱、油眼不得敞开. 3、检查各移动部件的限位开关是否起作用,在行程范围内是否畅通,是否有阻碍物,是否能保证机床在任何时候都具有良好的安全状况.真实填写好设备点检卡. 4、操作者必须详细阅读机床的使用说明书,熟悉机床一般性能、结构,严禁超性能使用.在未熟悉机床操作前,切勿随意动机床,以免发生安全事故. 5、操作前必须熟知每个按钮的作用以及操作注意事项.注意机床各个部位警示牌上所警示的内容.机床周围的工具要摆放整齐,要便于拿放.加工前必须关上机床的防护门. 6、二、在加工操作中,应当遵守以下操作规程: 1、机床在运行五轴联动过程中断电或关机重新开起使用五轴联动功

能时RTCP功能必须重新开启.运行三轴加工程序时必须关闭RTCP 功能. 2、输入FIDIA C20工作站程序,必须严格经过病毒过滤,以免病毒程序给机床带来意外的伤害. 3、文明生产,精力集中,杜绝酗酒和疲劳操作;禁止打闹、闲谈、睡觉和任意离开岗位. 4、机床编程操作人员必须全面了解机床性能,自觉阅读遵守机床的各种操作说明.确保机床无故障工作. 5、机床在通电状态时,操作者千万不要打开和接触机床上示有闪电符号的、装有强电装置的部位,以防被电击伤. 6、床严禁超负载工作,要依据刀具的类型和直径选择合理的切削参数.注意检查工件和刀具是否装夹正确、可靠;在刀具装夹完毕后,应当采用手动方式进行试切. 7、机床运转过程中,不要清除切屑,要避免用手接触机床运动部件. 8、清除切屑时,要使用一定的工具,应当注意不要被切屑划破手脚. 9、要测量工件时,必须在机床停止状态下进行. 10、在打雷时,不要开机床.因为雷击时的瞬时高电压和大电流易冲击机床,造成烧坏模块或丢失改变数据,造成不必要的损失. 11、机床在执行自动循环时,操作者应站在操作面板前,以便观察机床运转情况,及时发现对话框中的提示、反馈以及报警信息. 12操作者必须严格按照数控铣床操作步骤操作机床,未经操作者同意,其他人员不得私自开动.

五轴加工中心在模具加工中的应用

五轴加工中心在模具加工中的应用摘要五轴加工是数控加工当中非常重要的一部分，这一技术已经在船舶、航空航天、汽车、轻工、医疗等高精密仪器制作的领域广泛应用。传统模具加工当中，普遍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。随着我国的模具制造加工技术不断的发展，传统的立式加工中心和三轴加工中心的一些弱点也逐渐显现出来。目前，在模具加工当中普遍使用的是球头铣刀，模具加工当中使用球头铣刀虽然好处很明显，但如应用立式加工中心，其底面线速则为零，光洁度也较差，通过五轴加工中心对模具进行加工，以上的不足之处则可以完全克服。笔者在本文当中分析了五轴加工中心在模具加工当中的优势，并对其在模具加工中的应用当进行了探讨。关键词五轴加工中心；模具加工；应用；探讨 1 分析五轴加工的优势在五轴加工中，采用平底端铣刀，对复杂的模具加工表面保持垂直的一种状态，能够大幅减少加工的时间。五轴加工中心的原理，还适用带有角度表面的侧面铣削加工，可以消除由球端立铣刀加工导致的肋骨状纹路，使得模具的表面质量更加理想，也削减了因清理模具表面需要增加人工铣削以及手工作业的工作量。通过五轴加工技术，使工件在复杂角度再次定位需要进行多次的调试装卡的问题得以解决，不仅仅使时间缩短了，其中所产生的误差也大大降低，在安装工件时需要的工装夹具的大额费用也得到了节约，而机床也做到了对复杂零件的加工，例如复杂表面所需的钻孔、锥度加工、型腔隐窝等，都是传统方法做不到的。在五轴加工当中使用的刀具较短，同时还可一次性的将整个零件的加工完成，无需再次装卡或是采用同类的三轴加工当中需要的较长的刀具，能够在较短的时间内完成模具的制作，而且零件表面的质量也较好。 2 分析五轴加工中心在汽车模具加工中的应用目前设计汽车零件主要使用的是CAD系统，并通过逆向工程以及各种试验完成零件的设计，加工模具的复杂表面使用的是CAM软件，但是，怎样才能够确保设计与加工时的精度则要靠数控加工了，笔者在下文分析了五轴加工中心在模具加工中的应用同汽车模具质量的之间的关系。 2.1 对深腔模具的加工汽车模具制造的过程当中，加工深腔模具时如应用三轴加工中心，要想实现必须加长刀柄和刀具，但是利用五轴加工中心加工比较深与比较陡的型腔时，要想给模具加工创造较好的工艺条件可以通过工件或主轴头的附加回转和摆动，能

五轴加工中心

数控五轴加工中心的优势是什么数控五轴加工中心科技含量高、精密度高，适用范围广泛。不仅应用于民用行业，还广泛应用于航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业。下面简要介绍它的优势。五轴加工中心特别适合用来加工几何形状复杂的模具，它具有的优势如下： 1、在加工较深、较陡的型腔时，可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件，并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞，减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险，从而有利于提高模具的表面质量、加工效率和刀具的耐用度。 2、五轴联动加工中心的技术解除了工件在复杂角度再次定位所需的多次调试装卡。这不但节约了时间，而且还大大降低了误差，并且节约了安装工件就位所需的工装夹具等所需的昂贵费用。 3、使机床能够加工复杂的零件，这是采用其他方法不可能办到的，包括复杂表面上通常所需要的钻孔、型腔隐窝和锥度加工。 4、通过采用较短的刀具，可一次性完成整个零件的加工，不需再次装卡或采用同类3轴加工中所需的较长刀具，而且可以在较短的时间内交工，零件的表面质量也比较理想。五轴数控机床具有科技含量高、精密度高、效率高等特点，在航天、军事、科研、高精医疗设备等行业有着举足轻重的作用。五轴联动加工的分类设计五轴联动加工有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动加工的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，五轴联动加工其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。五轴联动加工这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，五轴联动加工主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，五轴联动加工能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。

FIDIA五轴简易说明书

FIDIA五轴加工中心基础操作目录一、机床概述二、操作面板三、CNC 的编程第一章机床概述名称：五轴高速数控铣床型号：Y2K411 厂家：fidia S.P.A 主要技术参数：主轴转速：24000rpm 主轴功率：27KWX2

数控系统：FIDIA C20 工件台面尺寸：500032200MM 工作台最大载重：20000KG 实际加工尺寸：X轴4200mm、Y轴110mm、Z轴1000mm A轴（主机床）95°～-110° (附机床）-95°～110° C轴±180° 第二章操作面板一、启动和关闭

1、启动：打开主机电源后进入windows见面，点击“开始”选择“程序”再选择Fidia Utility文件，然后点击User interface 进入用户界面。 2、关闭：从File菜单上选择关闭Exit，关闭CNC的命令页面（其它相关的系统界面先关闭，主界面才会关闭）。最后关闭电脑再关闭总电源。二、应用窗口界面在 CNC 命令界面被执行后, 在显示器上显示出一个窗口，它占有了整个桌面，其组成如下: A 菜单条 B 显示和工作区域陈列, 取决于上下文, 位置值, 对话窗口, 图, 目录以及使用者输入值或其它数据的参数或命令窗口 C 一个按时间顺序显示 CNC 信息的盒子 D 垂向软件键条 E 横向软件键条 F 日期和时刻

1、横向软件键条： RES T2RESTCNC：机床恢复 ZERO2RQ：各轴自动顺序回机床零点（Z、A、C、Y、X）2X、Y、Z、A、C：单独轴选择回零点 SET COMMAND：设置命令屏幕显示：F进给 S转速 UNIT公/英制单位 RCTP（五轴连动）OF/ON TOOL COORD刀具坐标轴OF/ON ROTO当前原点坐标的旋转角度 SET COMMAND2SET ORIGIN：设置加工原点坐标(1-10个) 机床的原点为零号坐标系，是不能更改的。

什么是五轴机床

什么是五轴机床随着国内数控技术的日渐成熟，近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中，每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时，五轴联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着我国航空航天、军事工业、汽车零部件和模具制造行业的蓬勃发展，越来越多的厂家倾向于寻找五轴设备来满足高效率、高质量的加工。但是，你真的足够了解五轴加工吗？五轴加工想要真正的了解五轴加工，首先我们要做的是要读懂什么是五轴机床。五轴机床（5 Axis Machining），顾名思义，是指在X、Y、Z，三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。A、B、C三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式，以满足各类产品的技术需求。而在5轴加工中心的机械设计上，机床制造商始终坚持不懈地致力于开发出新的运动模式，以满足各种要求。综合目前市场上各类五轴机床，虽然其机械结构形式多种多样，但是主要有以下几种形式：

两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向（双摆头形式）两个坐标轴在刀具顶端，但是旋转轴不与直线轴垂直（俯垂型摆头式）

两个转动坐标直接控制空间的旋转（双转台形式）

两个坐标轴在工作台上，但是旋转轴不与直线轴垂直（俯垂型工作台式）

两个转动坐标一个作用在刀具上，一个作用在工件上（一摆一转形式）术语：如果旋转轴不与直线轴相垂直，则被认为是一根“俯垂型”轴。看过这些结构的五轴机床，我相信我们应该明白了五轴机床什么在运动，怎样运动。可是，这么多样化的机床结构，在加工时究竟能展现出哪些特点呢？与传统的三轴机床相比，又有哪些优势呢？接下来就让我们来看看五轴机床有哪些发光点。 5轴机床的特点说起五轴机床的特点，就要和传统的三轴设备来比较。生产中三轴加工设备比较常见，有立式、卧式及龙门等几种形式。常见的加工方法有立铣刀端刃加工、侧刃加工。球头刀的仿形加工等等。但无论哪种形式和方法都有着一个共同的特点，就是在加工过程中刀轴方向始终保持不变，机床只能通过X、Y、Z三个线性轴的插补来实现刀具在空间直角坐标系中的运动。所以，在面对下面这些产品时，三轴机床效率低、加工表面质量差甚至无法加工的弊端就暴露出来了。

数富20套五轴经典加工案例

数富UG7.5五轴加工20套经典案例前言：数富以支持民族工业为己任花费大量人力物力开发了20套UG7.5 五轴加工经典案例，凝聚数富数位工程师历年的工厂加工经验与心得，案例典型丰富，简洁活泼的语言详细介绍，从简到难，让学者快速提升UG7.5五轴加工运用能力，领悟加工要点和精髓！由于时间的关系，难免有疏漏与不足，欢迎业内人士给予批评指正！https://www.360docs.net/doc/6514825546.html, 第一周五轴理论讲解机床结构工作原理典型零件的工艺方案第一节五轴机床结构特点与工作原理36min 1.五轴的定义:一台机床上至少有5个坐标，分别为3个直线坐标和两个旋转坐标 2.五轴加工特点： 1.三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长 2.提高自由空间曲面的精度、质量和效率 2.五轴与三轴的区别; 五轴区别与三轴多两个旋转轴，五轴坐标的确立及其代码的表示 Z轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z 轴 X轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与

工件的旋转轴线的方向为X轴，远离主轴轴线的方向为正方向 3.直线坐标X轴Y轴Z轴旋转坐标A轴、B轴、C轴 A轴：绕X轴旋转为A轴 B轴：绕Y轴旋转为B轴 C轴：绕Z轴旋转为C轴 XYZ+A+B、XYZ+A+C、XYZ+B+C 三种形式五轴 4.五轴按主轴位置关系分为两大类：卧式、立式 5.五轴按旋转主轴和直线运动的关系来判定，五轴联动的结构形式：1.双旋转转工作台（A+B为例）在B轴旋转台上叠加一个A轴的旋转台，小型涡轮、叶轮、小型紧密模具 2.一转一摆A+B B+C刚性精度高 3.双摆头工作台大，力度大，适合大型工件加工，龙门式6. 五轴联动的结构的旋转范围：双旋转转工作台旋转范围：+20A-100 B360 +30A-120 C360 一转一摆旋转范围：+30B-120 C360 双摆头旋转范围：+90A-90 C360 +30A-120 C360 第二节五轴加工优点应运典型零件的工艺方案实际生产加工常发生的问题及其解决方案32min 1.三轴加工的缺点：1.刀具长度过长，刀具成本过高 2.刀具振动引发表粗糙度问题 3.工序增加，多次装夹 4.刀具易破损 5.刀具数量增加 6.易过切引起不合格工件 7.重复对刀产生累积公差

五轴加工中心培训课程word版本

五轴加工中心培训课程

五轴加工中心培训课程五轴加工中心培训课程多轴(四、五轴)加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求. 二、培训目标通过学习数控多轴(四、五轴)加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴(四、五轴)机床加工复杂零件的能力。三、培训时间：2个月四、课程内容： (一)软件部分 1、UG NX多轴编程 2、MasterCAM多轴编程 (二)机床部分 1、四、五轴加工介绍,机床结构与运动关系,各种机床的加工特点，运用场合及优势； 2、定轴加工(3+2)在模具及零件加工中的应用； 3、NX软件刀具轴的控制方法； 4、四、五轴实例分析及案例讲解； 5、机床仿真；

6、(可变轴铣、外形轮廓铣)； (1)多种刀轴设置(2)插补刀轴设置(3)垂直于部件 17、四、五轴联动工件铣削； 18、四、五轴机床的仿真加工； 19、独立完成加工与编程。课程特点： (1)同时学习到四轴与五轴加工中心的编程与加工技术，课程更超值，学习效率更高； (2)采用流行的数控编程软件，Mastercam、UG、PM等,方便已有软件基础的学员进行学习；多轴(五轴)加工培训大纲一、培训课程性质多轴(五轴)加工是数控加工技巧中很重要的一个部分，该项技巧在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制作领域得到广泛利用。随着对产品的要求千锤百炼：产品的结构形势日趋复杂，生产效率不断前进，数控机床的更新换代，控制数控多轴加工技巧已经突显出它的重要作用。然由于受到机床硬件前提和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工、理论性比较强，很少涉及数控多轴加工的内容，实战内容比较少，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才接触到多轴设备和实战经验。从而影响了他们的工作效率和企业的生产定单。为了满足企业加工需求，在数控教学、培训中开设数控多轴(五轴)加工技巧课程已是迫在眉睫。多轴(五轴)加工技巧培训课程是三轴数控加工技巧课程的补充和前进，契合国家职业标准对于高级工和技师的请求。该课程是奥林匹克数控多轴(五轴)