什么是五轴数控加工？

在减材制造中，为您的特定生产需求选择最佳机器非常重要。从材料选择到几何形状再到设置时间等等，合适的机器可以提高生产效率并节省成本。在医疗行业，对公差要求高、可以组成复杂几何形状的零件，往往采用5轴cnc加工。这减少了在将多个轴加工到各自的基准时所需的复杂零件设置的数量。

数控加工中的轴

5 轴 CNC 加工是零件或工具可以同时移动的路径。主轴：X、Y 和 Z，是基本笛卡尔坐标系的一部分，最初由数学家和哲学家雷内·笛卡尔在 1500 年代提出。这用于描述三维空间，可以表示为三个不同方向的垂直线。三轴相交于中心点，称为原点，以原点为参考点，测量沿各轴的长度。

最后两个轴 A 和 B 更难理解。这两个轴围绕主要的 X 和 Y 轴旋转，可以看作是沿着主轴向下移动的对象的一部分。绕Z轴旋转的称为C的附加轴也存在，但通常不用于CNC加工过程。

5 轴 CNC 机床的能力如何？

5 轴 CNC 机床可产生非常精确的结果。这些先进的数控机床能够用铝、钢、黄铜和聚合物制造复杂的工件。而这一切都是通过使用五种相对于工件的不同运动来完成的。例如，除了工件的两次旋转运动外，还沿 X、Y 和 Z 轴加工铝坯。这些额外的动作提供了增强的灵活性和精度。这对于传统的 3 轴机器是不可能的。 5轴加工可以生产高度复杂且符合空气动力学的零件，此类加工已用于生产起落架、舱壁等。

重质材料去除或轻量化是航空航天和汽车设计中的常用技术。轻量化增加了对 5 轴加工的需求。在这些行业以及其他行业中，它的需求也在增长。 3 轴加工可以在粗加工过程中轻松去除重量，但该技术无法为需要高精度的特定零件以及最少的零件设置提供所需的清洁精加工。

与 3 或 4 轴 CNC 加工和 2D 加工相比，5 轴 CNC 加工的另一个主要优势是缩短周期时间。 5 轴 CNC 机床能够在一次设置中处理复杂的形状。更少的设置等于降低了每个零件基准之间的公差问题的可能性。如果减少设置数量，则交货时间会缩短。因此，小批量零件可以快速通过生产过程，并提高客户响应能力。通过最大限度地减少零件进入工作夹具的移动，平均每件可以节省 40 分钟。对于原型设计和小批量生产，这种时间节省意味着显着的成本节省。只需一次设置，5 轴机床就能够加工材料并在每个轴内创建 360 度加工自由度。

夹具和点动减少

5 轴机床基本上可以加工所有表面。这有助于减少对多个设置或特殊夹具和固定装置的需求。由于其切割头的运动范围和额外的旋转轴，这些机器可以到达零件的 5 个侧面。这意味着需要更少的重新固定和更少的不必要的设置。这不仅节省了循环时间，还节省了资金和操作员错误。此外，由于有多种设置，每次移动部件时总是存在对齐错误的可能性。

5 轴机床有助于降低每个零件的人工成本

通过选择 5 轴机器，可以消除机器操作员每次接触零件时所发生的时间浪费和后续成本。当减少重新固定零件所需的时间时，人工成本也降低了。也就是说，操作员需要接触零件的时间越少，成本就越低。

选择 5 轴 CNC 加工系统的好处

先进的系统被认为优于传统的 3 轴机器，并且它们的受欢迎程度每年都在持续增长。额外的 A 轴和 B 轴扩展了无限数量的制造能力。切割头和刀具现在可以从几乎所有可能的位置接近工件。这确保了易于加工，而无需重新定位整个系统。这在少于五个轴的机器上是不可能的，除非重新定位零件。

此外，由于减少了所需的重新定位量，因此产品的材料处理量减少了。这可以节省时间并减少人为错误以及生产成本。现在可以使用附加轴创建复杂的零件，使用 5 轴机器可以更快地完成只需要三个轴的工作。这是因为切削刀具始终与切削面相切，这反过来又会在每次走刀时去除更多的材料。

该工艺的另一个好处是改善了表面光洁度。这是因为零件的不同方向允许产品更接近切削工具。这会减少工具的振动和整体光滑的表面光洁度。 Autodesk 的 PowerMill 等设计软件可以通过提供大量刀具路径库来帮助完成这一过程，从而实现更大程度的优化和最少的手动抛光。

5 轴 CNC 机器是多功能制造机器，可同时使用多达五个不同的轴。三个线性轴和两个旋转轴。它们的加工能力比普通的 3 轴 CNC 机床更加多样化。 5 轴 CNC 机床的配备方式可以消除多个设置，从而可以减少持续监督的需要，提高效率并实现单设置加工或“一体式加工”。 5 轴 CNC 机床是任何机械车间的额外主力。如果有效利用，它可以制作完整的零件而无需任何额外的设置。这大大减少了停机时间。

5 轴加工对各行业的好处

• 汽车行业

汽车行业需要高产量，并且对质量和一致性提出了关键要求。每个组件都需要适合安全车辆的特定公差。汽车行业的大多数零部件都是使用低成本大批量工艺制造的，如冲压、注塑和铸造。然而，这些经济和快速的技术需要先进和高精度的刀具，这是 5 轴加工的理想情况。

• 医疗行业中的 5 轴加工

与航空航天业一样，医疗行业对质量的要求极为严格。如果存在有害的质量问题，某些医疗部件可能会对人的健康或存活率产生直接和直接的影响。一些医疗组件具有由特殊材料加工而成的有机形状，以使其能够植入患者体内。 5 轴 CNC 既可以加工这些类型的材料，也可以处理此类植入物的有机形状。除植入物外，其他医疗相关应用（如医疗叶轮和 CT 扫描仪组件）也需要 5 轴。

• 能源行业中的 5 轴加工

能源行业是其他行业的主要组成部分。它是巨大的，并包含许多不同的先进功能和技术。从发电站到太阳能发电系统，甚至更奇特的技术（如聚变），都需要先进的组件。这种对工程、材料科学和制造的苛刻规范是由于这些密集的要求。并且需要能够可靠地生产先进部件的加工系统，而这正是 5 轴机械真正大放异彩的地方。