摘 要：五軸加工是數控加工當中非常重要的一部分，這（zhè）一技術（shù）已經在船（chuán）舶、航空航天、汽車、輕工、醫療等高精密儀器製作的領域廣泛應（yīng）用。傳統模（mó）具加工當中，普遍采用三軸加工中心和立式加工中心（xīn）來完成（chéng）工件的（de）銑削加工。隨著我（wǒ）國的模具製（zhì）造加工技術（shù）不斷的發展，傳統的立（lì）式加工（gōng）中心和三軸加工中心的一些弱點也逐（zhú）漸顯現出來。目前，在模具加工當中普遍使用的是球頭銑刀（dāo），模（mó）具加工當中使用球頭銑刀（dāo）雖然（rán）好（hǎo）處很明顯，但如應用立式加工中心，其底麵（miàn）線速則（zé）為零，光潔度（dù）也較差，通過五軸加工中心對模具進行加工，以上的不足之處則可以完全克（kè）服。筆者在本文當中分析了五軸加工中心在（zài）模具加工當中的優（yōu）勢，並對（duì）其在模具加工中的應用當進行了探討。

     1 、分析（xī）五軸加工的優勢

       在五軸加工中，采用平底端銑（xǐ）刀，對複雜的模具加工表（biǎo）麵保持垂直的一種狀態，能夠大幅減少加工的時間。五軸加工（gōng）中心的原理，還適用帶有角度表（biǎo）麵的側麵銑削（xuē）加工，可以消除由球端立銑（xǐ）刀加工導致的肋骨（gǔ）狀紋路，使得模具的表麵質量更（gèng）加理（lǐ）想，也削減了因（yīn）清理模具表麵需要增加人工銑削以及手工作業的工作量。

       通過五軸加工技術，使工件在複雜（zá）角度再次定位（wèi）需（xū）要進行多次的調試裝卡的（de）問題得（dé）以（yǐ）解（jiě）決，不僅僅使時間縮短了，其（qí）中所產（chǎn）生的誤差也大大降低，在安裝工件時需要的工裝夾具的大額費（fèi）用（yòng）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，都是傳統方法做不到的。

       在五軸加（jiā）工當中使用的刀具較短，同時還可一次性的將整（zhěng）個零件的加工完成，無需再次裝卡或是采用同類的三軸加工當中（zhōng）需要的較長的刀具，能夠在較短的時間內完成模具的製作，而且零件表麵的（de）質量（liàng）也較好。

     2、 分析五軸加工中（zhōng）心在汽車模具加（jiā）工中的（de）應用（yòng）

       目前設計汽車零件主要使用的是CAD 係統，並通過逆向工程（chéng）以及各種試驗完成零件的設計，加工模具的複雜表（biǎo）麵（miàn）使用的是CAM 軟件，但是，怎（zěn）樣才能夠確保設計與加工時（shí）的精度則要靠數控加工了，筆者在下（xià）文分析了五軸加工中心（xīn）在模具加（jiā）工中的應用（yòng）同汽車模具質量的之間的關係。

    2.1 對深腔模具的（de）加工

       汽車模具製造的過程當中，加工深腔模具時如應用三（sān）軸加工（gōng）中（zhōng）心，要想實現必須加長刀柄和刀具，但是利用五（wǔ）軸加工中心加工比較深與（yǔ）比較陡的型腔時，要想給模具加工創造（zào）較好的工（gōng）藝條件可以通過（guò）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，從而（ér）杜絕刀具同刀杆以及型腔壁之間（jiān）產生碰撞現象的發生，減少加工時刀具的抖動與（yǔ）破（pò）損，刀具的使用壽命得到延長，模（mó）具的表麵質量和加（jiā）工效率（lǜ）也大大提（tí）高。

    2.2 模具側壁的加（jiā）工

       對（duì）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（shì）由側壁深度來決定刀具長度的（de），若增加（jiā）刀具的長度，其強（qiáng）度會明顯降低，若刀具長度高於3 倍徑讓刀現象便會（huì）發生（shēng），工（gōng）件的質量將難以保（bǎo）證。如應用五軸加工中（zhōng）心對模具的側壁加工，能（néng）利用主軸（zhóu）或是工（gōng）件的擺動，使（shǐ）刀具與（yǔ）模具側壁呈現出垂直的狀態，銑模具側壁時可以使用平麵銑刀，這樣可以提（tí）高工件質量並延長刀具（jù）的使用壽命。

    2.3 模具較平（píng）的曲麵加工（gōng）

       對模具（jù）較平的曲（qǔ）麵加（jiā）工時，三軸加（jiā）工中（zhōng）心需（xū）用球刀精銑（xǐ），獲取好的表麵質量，而這（zhè）種（zhǒng）情況下需要增（zēng）加刀路，但球頭刀刀具的中心旋轉（zhuǎn）線速幾（jǐ）乎為零，在模具加工時刀具損傷的程度較（jiào）大，刀（dāo）具的使用壽命會縮短，而模具表麵質量也（yě）會變差。應用五軸加（jiā）工中心加工較平的曲麵，可以在工件上把刀具（jù）上成一（yī）定的角度再進行工（gōng）件的加工，這樣可（kě）以增加工件與球頭（tóu）刀（dāo）間的相對線速，不但可以使刀具的使用壽命得（dé）到提高（gāo），工件表麵質量也（yě）會大幅提高。

    2.4 對模具不規則曲（qǔ）麵進（jìn）行（háng）加（jiā）工

       對於具有不規則曲麵的（de）模具加工時，以往普遍是通（tōng）過三軸加工中心來完成，刀具切削模具的方向是沿（yán）切削（xuē）的整個路徑來（lái）運動的切削過程不（bú）會改變，這時刀具的刀尖切削的（de）狀態保證（zhèng）不了模具（jù）各部位的完美質量。像曲率改變比較頻繁的模具和凹槽較深的模具（jù）就可以（yǐ）通過五軸加工中心來加工了，切削（xuē）刀具始（shǐ）終都可以使切削狀態達到起佳，刀具可以使（shǐ）整個加工路徑運動的方向得到起大的優化，而刀具在這同時還能夠作直線（xiàn）運動，模具的曲麵中每一部位都會較為（wéi）完（wán）美。    

    2.5 模具不同幾何形狀的加工

       應用五軸加工中心對（duì）有三維曲線平麵的（de）模具加（jiā）工（gōng）時，對模具的切削加工始終保護在起佳的工作狀態，刀（dāo）具工作的（de）角度可以在機床加工的任意區域內被改變，從而完成幾何形（xíng）模具的加（jiā）工。

    2.6 模具斜麵上斜孔的加工

       對模具斜麵斜孔進（jìn）行加（jiā）工時，利用五軸加工中心（xīn）能夠通過擺頭式機床擺頭（tóu）加（jiā）工（gōng）的（de）動作，在工件斜麵垂的方麵放置主（zhǔ）軸，並（bìng）定位於準（zhǔn）確的孔位（wèi）。要想要模具上準確（què）的加工（gōng）出斜孔，需要至少兩個線性軸插補運動才（cái）可以，而孔位的精度也在這個過程中（zhōng）明顯降低。加工斜麵孔如用（yòng）擺台式的五軸加工（gōng）中（zhōng）心，動作是通（tōng）過機床擺台將（jiāng）模具的斜麵放置在同主軸相垂的位置，主軸（zhóu）其中一個線性軸的單獨運動斜孔的加工就能完成（chéng），可明（míng）顯提高孔的精度（dù）。

   2.7 對模具無方向變（biàn）化直線的銑削

       要想銑削沒有方向（xiàng）變化（huà）的一條直線，隻（zhī）要刀尖劃條直線便可，若是方向需要改變，刀尖劃條曲線便可，刀具刀尖方（fāng）向被改變，這時再想要（yào）直線，就要給（gěi）這條曲線以必須的補（bǔ）償，應用五軸加（jiā）工中心（xīn）這點是極其重要的。控製係統若未考慮到刀具的（de）長度，刀具是（shì）圍繞軸中心來旋轉的，刀具的刀尖不能（néng）夠固定，極有可能會移出當前的工作位置，但是在五軸加（jiā）工中心的係（xì）統中具（jù）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的方向被改變，但其刀尖的位置是可（kě）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。

       總之，在模具加工當中，應用五軸加工中心能避（bì）免刀具的幹涉，可對普通的三坐標機（jī）床難以加工（gōng）的複雜零件進行加工，對直紋麵（miàn）類（lèi）模具（jù）的加工，可采用側銑式一刀（dāo）成（chéng）型技術，加工（gōng）的質（zhì）量好，效率也高。對於立體型麵，特別是大型的較平的表（biǎo）麵加工時，可通（tōng）過大直徑端銑刀端接近（jìn）大型表麵來（lái）加工，走刀次數會減少，殘餘高度較小，加工（gōng）效率和表麵質量（liàng）能夠（gòu）得（dé）到有效提高。對模具多個空間表麵可一（yī）次（cì）裝夾來進行多工序和多麵加工，使得加工（gōng）效率提高，還能夠（gòu）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（jù）加工時，對於工件來說，刀具可始終處在（zài）起為有效的切削狀態下，在某些加工（gōng）場（chǎng），能夠采取大尺寸刀（dāo）具來避開相互的幹涉，這種刀具的剛性較好，加工精度（dù）與加工（gōng）效率都能（néng）夠得到提高。因此，五軸加工中心的加（jiā）工適應（yīng）性較（jiào）廣（guǎng），值得廣泛推廣。

      菠萝菠萝蜜在线视频（上海）科技有限公司是製造大型五軸聯動數控機床的公司。其生產（chǎn）的數控加工中心專門可加工各種模具、汽車泡沫模具、大輪船木模、火車木（mù）模等，公司機（jī）床（chuáng）的生產加（jiā）工時的精（jīng）度可達（dá）±0.03mm，所有機床的規格可根據客戶（hù）需（xū）求（qiú）定製，歡迎隨時來訪來電。