軸加工的案例
五軸加工與三軸加工的區別：三軸還是五軸？選對加工方式！
在現代制造業中，
數控加工
數控加工技術（CNC）被廣泛應用于航空航天、汽車、模具等領域，其中三軸加工和五軸加工是最為常見的兩種加工方式。選擇適合的加工方式，不僅會影響產品的質量，還會影響生產效率和成本。那么，五軸加工和三軸加工究竟有哪些區別？在實際應用中該如何選擇？本文將深入解析三軸與五軸加工的特點、優缺點及其適用場景，幫助您選對加工方式。
一、三軸加工是什么？
三軸加工是數控加工中最常見的方式之一，依靠X、Y和Z三個坐標軸來移動刀具，從而對工件的表面進行加工。三軸加工通常用于平面、輪廓和一些簡單的3D曲面，適合加工形狀簡單、無需多角度操作的零件。
三軸加工的優點
1. 成本較低：三軸加工設備相對簡單，因此設備成本低，適合加工一些常見的機械零件和中小型模具。
2. 操作便捷：三軸機床的編程相對簡單，適合中低技術水平的操作人員使用，學習成本較低。
3.加工穩定性高：由于只有三個軸運動，設備穩定性較高，加工誤差相對可控，適合重復性較高的加工任務。
三軸加工的局限性
雖然三軸加工經濟高效，但在加工復雜曲面和深腔時受限較多，因為刀具只能沿著三個坐標軸運動，無法在空間內實現多角度切削。三軸加工的另一個局限是對于一些需要多次裝夾的零件，加工精度會降低，影響產品質量。
二、五軸加工是什么？
五軸加工是在三軸的基礎上增加了兩個旋轉軸（通常為A軸和C軸），使刀具能夠在更多角度和更復雜的方向上移動。五軸加工技術解決了復雜曲面、多角度零件的加工問題，使其成為高精度制造和快速成型的理想選擇。
五軸加工的優點
1.
展開 【機械加工】5軸比3軸好在哪：1次加工28個零件
平時我們經常提到的3軸、3+2軸、5軸等加工方案，他們的區別是什么？先給大家介紹一下：
3軸加工方式
3軸加工由直線進給軸X、Y、Z進行加工。加工特點：切削刀具方向在沿著整個切削路徑運動過程中保持不變。刀尖的切削狀態不可能實時達到完美。
3+2 軸加工方式
兩個旋轉軸先將切削刀具固定在一個傾斜位置，再由進給軸X、Y、Z進行加工。這種機床也叫定位五軸機床，可以使用西門子的CYCLE800功能進行編程加工。CYCLE800 是一種靜態平面轉換，可以通過 3+2 軸機床加工（例如回轉頭或回轉臺）定義空間中的旋轉工作平面。
展開 3軸、3＋2軸、5軸加工都有哪些區別？這篇文章給你整明白
加工特點：回轉軸總是旋轉到加工平面垂直于刀具軸的位置進行加工，加工期間加工平面保持固定。
5軸加工方式
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5軸加工由進給軸X、Y、Z及繞X、Y、Z的旋轉軸A、B、C中任意5個軸的線性插補運動。西門子的運動轉換指令TRAORI能很好的支持5軸轉換。
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加工特點：在沿著整個路徑運動過程中可對刀具方向進行優化，同時進行刀具直線運動。這樣，在整個路徑上都可保持最佳切削狀態。
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五軸同時加工28個零件
那五軸機器的優勢如何體現呢，這里分享一個哈斯UMC-750P機床同時加工28個零件的例子。通過轉臺與夾具的設計，以及在五軸加工程序中將零件的三個加工面合并在一個加工程序，實現減少循環時間的目的。
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轉臺可以通過精準的定位，擴大原本的加工空間。經過精心設計的夾具，不僅能提高加工的效率，而且還能減少機器的閑置，操作人員也能從中抽出身來。
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比如加工下圖這樣的零件的前三個面，如果使用虎鉗的夾持方式，每個零件總共需要264秒（裝夾時間不計）。
展開 5軸機床原來這么牛：1次加工28個零件
平時我們經常提到的3軸、3+2軸、5軸等加工方案，他們的區別是什么？先給大家介紹一下：
3軸加工方式
3軸加工由直線進給軸X、Y、Z進行加工。加工特點：切削刀具方向在沿著整個切削路徑運動過程中保持不變。刀尖的切削狀態不可能實時達到完美。
3+2 軸加工方式
兩個旋轉軸先將切削刀具固定在一個傾斜位置，再由進給軸X、Y、Z進行加工。這種機床也叫定位五軸機床，可以使用西門子的CYCLE800功能進行編程加工。CYCLE800 是一種靜態平面轉換，可以通過 3+2 軸機床加工（例如回轉頭或回轉臺）定義空間中的旋轉工作平面。在此工作平面，可以編程 2D 或 3D 加工操作。
加工特點：回轉軸總是旋轉到加工平面垂直于刀具軸的位置進行加工，加工期間加工平面保持固定。
5軸加工方式
5軸加工由進給軸X、Y、Z及繞X、Y、Z的旋轉軸A、B、C中任意5個軸的線性插補運動。西門子的運動轉換指令TRAORI能很好的支持5軸轉換。
加工特點：在沿著整個路徑運動過程中可對刀具方向進行優化，同時進行刀具直線運動。
展開 
五軸CNC模具加工你了解多少？
近年來五軸CNC在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中，每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向于尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的模具產品加工。但是，您真的足夠了解五軸加工嗎？
人們普遍認為，五軸數控加工技術是加工連續、平滑、復雜曲面的唯一手段。一旦人們在設計、制造復雜曲面遇到無法解決的難題，就會求助五軸加工技術。但是，五軸聯動數控是數控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術，它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家生產設備自動化技術水平的標志。由于其特殊的地位，特別是對于航空、航天、軍事工業的重要影響，以及技術上的復雜性，西方工業發達國家一直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證制度。
01
五軸機床的機械結構形式
想要真正的了解五軸加工，首先我們要讀懂什么是五軸機床。五軸機床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式，以滿足各類產品的技術需求。
而在5軸加工中心的機械設計上，機床制造商始終堅持不懈地致力于開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
1.
展開 CAMWorks 2008多軸加工教程
CAMWorks 2008多軸加工教程
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您真的了解五軸CNC模具加工嗎？
近年來五軸CNC在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中，每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向于尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的模具產品加工。但是，您真的足夠了解五軸加工嗎？
人們普遍認為，五軸數控加工技術是加工連續、平滑、復雜曲面的唯一手段。一旦人們在設計、制造復雜曲面遇到無法解決的難題，就會求助五軸加工技術。但是，五軸聯動數控是數控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術，它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家生產設備自動化技術水平的標志。由于其特殊的地位，特別是對于航空、航天、軍事工業的重要影響，以及技術上的復雜性，西方工業發達國家一直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證制度。
01
五軸機床的機械結構形式
想要真正的了解五軸加工，首先我們要讀懂什么是五軸機床。五軸機床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式，以滿足各類產品的技術需求。
而在5軸加工中心的機械設計上，機床制造商始終堅持不懈地致力于開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
1.
展開 EDGECAM助力Tridan的5軸加工工藝
TRIDAN ENGINEERING
EDGECAM助力Tridan的5軸加工工藝
無需額外設置的一體化功能是Tridan的未來
隨著航空航天、賽車運動和醫療領域的客戶要求更快的周轉時間和更嚴格的公差，分包商Tridan Engineering表示，由EDGECAM編程的5軸加工工藝已成為他們制造過程的重要組成部分。
EDGECAM對16臺Mazak CNC機器進行編程，其中6臺為5軸，其中包括帶有Palletech自動化系統的Variaxis i-500。
他們生產過程中面臨的最大挑戰之一是，如何在多個工業部門中跟上不斷變化的組件加工工藝。例如，他們制造航空零部件，包括龐巴迪空客的機架、機翼致動器和機翼支架；賽車零部件，如變速箱傳動系統和拉力賽車的差速器箱；以及一些醫療零部件。
機器車間經理Paul Coupland說：“我們與兩個主要的模具供應商ITC和Iscar合作，他們一直在改進他們的模具。每次更新刀具時，EDGECAM軟件都為我們提供最佳的加工策略，包括用于強大的5軸加工程序的策略。EDGECAM軟件將我們所有的機器編程到其絕對最大公差-我們在大多數工作中都有2微米的公差，我們可以保證每次都能達到所需的高精度。”
5軸加工與CAM軟件強大且顛覆性的波形粗加工策略的結合對他們加工其部件產生了重大影響。現在所有的工作都是用波形擺線銑削完成的，并且模具策略已經改變，采取全槽長度削減。
首席制造工程師Mark Proctor說，他們已經有了一些驚人的結果······但他們也承認一開始對增加進料、提高速度，并使用全槽長度的策略感到緊張。
展開 ±2μm/24小時高可靠性，五軸高精度加工新標桿！
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五軸加工中心可以實現一次裝夾即可完成多面的加工，可以輕松應對帶有復雜空間曲面與結構的零件，如今越來越多的企業已經認識到五軸加工的優勢，它的發展一直備受人們關注。
GF加工方案Mikron的銑削技術一直以來聞名于世，其即將發布的一款全新的五軸高性能加工中心，可實現±2μm/24小時高工藝可靠性，這將是五軸高精度加工的一個新標桿。
Mikron
MILL P 500 U
擁有高精度、高動態性能、高效率的五軸加工中心
+ 緊湊的大理石床身結構和優異的剛性
+ 高動態性能可覆蓋多種復雜五軸應用
+ 智能加工模塊，提高加工質量維持高精度
+ 自動化接口提高生產力
這款龍門式五軸加工中心擁有高剛性、高精度的進給軸和主軸，雙驅動的回轉擺動工作臺配置不僅達到極高的金屬去除率，還能確保極高的加工精度。
人造大理石床身提供了優越的減震性能，熱對稱的床身結構及水冷部件確保持續穩定的高精度，24小時不間斷加工下變化小于±2μm。
1.7 g的加速度及高達61m/min的快移速度將提高無與倫比的動態性能。配備Step-Tec的電主軸，大功率，大扭矩，振動小，高性能和多樣化的功率/轉速配置提供更多的工藝可能。
全球唯一的主軸防護功能MSP，保護來自所有方向的碰撞，可大量減少停機時間，恢復時間最長僅需10分鐘。
展開 一文搞懂五軸聯動數控加工那些事兒
近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中，每當人們碰見異形復雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向于尋找五軸設備來滿足高效率、高質量的加工。但是，你真的足夠了解五軸加工嗎？
▌ 五軸加工
想要真正的了解五軸加工，首先我們要做的是要讀懂什么是五軸機床。五軸機床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上加上兩根旋轉軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的運動方式，以滿足各類產品的技術需求。而在5軸加工中心的機械設計上，機床制造商始終堅持不懈地致力于開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
兩個轉動坐標直接控制刀具軸線的方向（雙擺頭形式）
兩個坐標軸在刀具頂端，
但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型擺頭式）
兩個轉動坐標直接控制空間的旋轉（雙轉臺形式）
兩個坐標軸在工作臺上，
但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型工作臺式）
兩個轉動坐標一個作用在刀具上，
一個作用在工件上（一擺一轉形式）
看過這些結構的五軸機床，我相信我們應該明白了五軸機床什么在運動，怎樣運動。可是，這么多樣化的機床結構，在加工時究竟能展現出哪些特點呢？與傳統的三軸機床相比，又有哪些優勢呢？接下來就讓我們來看看五軸機床有哪些發光點。
GF加工方案Mikron MILL E 500U 五軸加工中心
▌ 5軸機床的特點
說起五軸機床的特點，就要和傳統的三軸設備來比較。生產中三軸加工設備比較常見，有立式、臥式及龍門等幾種形式。
展開 五軸加工：3+2 定位與5軸聯動有什么區別？
什么是3+2定位加工
在一個三軸銑削程序執行時，使用五軸機床的兩個旋轉軸將切削刀具固定在一個傾斜的位置，3+2加工技術的名字也由此而來，這也叫做定位五軸機床，因為第四個軸和第五個軸是用來確定在固定位置上刀具的方向，而不是在加工過程中連續不斷。
3+2定位加工的原理實質上就是三軸功能在特定角度(即“定位”)上的實現，簡單地說，就是當機床轉了角度以后，還是以普通三軸的方式進行加工。
2. 什么是5軸聯動加工
根據ISO的規定，在描述數控機床的運動時，采用左手直角坐標系；其中平行于主軸的坐標軸定義為Z軸，繞X、Y、Z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。通常五軸聯動是指X、Y、Z、A、B中任意5個坐標的線性插補運動。
3. 3+2定位與5軸聯動的區別
3+2定位加工與5軸聯動加工適用的行業對象不同，5軸聯動加工適合曲面加工，3+2定位加工適合于平面加工。
3+2定位加工的優勢：
1）可以使用更短的，剛性更高的切削刀具。
2）刀具可以與表面形成一定的角度，主軸頭可以伸得更低，離工件更近。
3）刀具移動距離更短，程序代碼更少。
3+2定位加工的局限性：
3+2定位加工通常被認為是設置一個對主軸的常量角度。復雜工件可能要求許多個傾斜視圖以覆蓋整個工件，但這樣會導致刀具路徑重疊，從而增加加工時間。
5軸聯動加工的優勢：
1）加工時無需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。
2）減少夾具的使用數量。
3）加工中省去許多特殊刀具，從而降低了刀具成本。
4）在加工中能增加刀具的有效切削刃長度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。
5軸聯動的局限性：
1）相比3+2定位，其主軸剛性要差一些。
展開 
汽車等速傳動軸模具五軸加工工藝優化研究
汽車傳動軸是車輪轉動的直接驅動件，汽車運行時，發動機輸出的扭矩經過變速器傳遞給傳動軸，再由傳動軸傳遞到車輪上，推動汽車前進或倒行，傳動軸是汽車傳遞扭矩的一個重要零件。三銷軸叉是汽車傳動軸的主要受力部件，工作情況及其復雜，它的性能優劣直接影響汽車傳動的安全性和可靠性。
三銷軸叉鍛件是汽車零部件中最難以成形的部件之一，而且其球道內腔機加工困難，所以要求三銷軸叉精鍛件杯壁內腔尺寸精度高、表面質量好、可以不再機加工。因此，模具尺寸精度是三銷軸叉鍛件尺寸精度的重要保證。
三銷軸叉溫鍛沖頭的加工過程
三銷軸叉溫鍛沖頭結構如圖1所示，沖頭材料特性如表1所示；三銷軸叉溫鍛沖頭的加工流程如圖2所示。
表1 溫鍛沖頭材料特性
圖1 三銷軸叉溫鍛沖頭
圖2 三銷軸叉溫鍛沖頭的加工流程
沖頭五軸加工參數選擇
PowerMill編寫數控銑床程序參見圖3。
圖3 PowerMill數控銑加工沖頭編程
數控編程
⑴編程坐標：位于沖頭底部。
⑵加工策略：采用3+2方式循環加工。
⑶加工方法：粗加工采用等高精加工，精加工采用平行精加工。
⑷刀具選擇：沖頭半精加工采用
φ5mm或
φ4mm刀具；精加工一般采用
φ3mm刀具。
⑸加工參數見表2。
表2 沖頭加工參數選擇
五軸加工程序優化對比
在實際加工生產中，既要考慮加工效率，又要考慮加工后沖頭表面粗糙度。由圖4可看出：行距S的大小，直接關系到加工后曲面上殘留溝紋高度H的大小；高度大，則表面粗糙度大，影響零件加工精度；行距S選得太小，雖然能提高加工精度，但程序太長，機加工時間成倍增加，效率降低。因此，行距S的選擇，應力求做到恰到好處。
展開 生產制造 | ESPRIT EDGE全新的5軸清角加工功能解讀
ESPRIT EDGE全新推出的五軸清角加工通過參考刀具半徑自動檢測需要加工的角落區域，且不受倒扣條件限制, 全新的五軸清角加工支持自動控制刀軸方向和指定策略加自動控制兩種刀軸控制模式。該功能還能生成全局精加工的路徑，充分發揮五軸加工中刀具可從任意方向切入的優勢，最大限度增加切削覆蓋區域，并在非光順的轉角和刀路連接處減少抬刀現象。
5軸清角加工的應用場景
01
葉片根部的清角加工
只需要開啟毛坯自動更新,并提供參考刀具半徑,即可獲得很好的加工刀路。
02
同時處理葉片根部和封閉內部.
03
針對整個零件進行清角加工
04
不使用刀具半徑時,可生成全局精加工的路徑
全新的清角加工提供了很全面的加工樣式:
? 三維偏置以及三維偏置與中心路徑的組合。
? 中心路徑偏移。
? 陡峭和淺灘的獨立處理。
? 針對陡峭區域和淺灘區域可以實現多種刀路樣式,如等高,平行,流線型,中心路徑偏置,三維偏置等刀路樣式。
WORKXPLORE
流線型加工模式介紹
三維偏置樣式的刀路樣式
流線型刀路樣式
整體效果相比三維偏置模式有大幅提升。
展開 軍工企業是如何有效解決細長軸加工難題！
師傅告訴我在普通外圓磨床上加工細長軸一直是個老大難問題，特別是長徑比大于30的尤為困難。
某型號是某車間的一套磨床夾具，其中一號件是一根長度為兩米、直徑?90mm的細長軸。
這個加工任務，我們單位以前沒有加工過這個長度的軸類零件，沒有加工經驗可以借鑒，只能是自己想辦法來完成任務，我們查閱了大量的磨工工藝和磨工實例，首先分析細長軸的加工難點—主要是變形，只有解決了熱變形才能確保加工質量！
1、 磨削前的準工作：首先要校直細長軸，校直方法有熱校和冷校兩種方法，熱校比冷校效果更為理想。
校直后的彎曲度應控制在1000mm不大于0.15mm，中心孔是細長軸的基準，細長軸在熱處理過程中中心孔會產生變形，應對中心孔進行研磨，著色要在90%以上，只有這樣才能保證細長軸的跳動要求。
2、 加工過程：合適的頂緊力是防止變形的主要因素，手要輕輕轉動軸，軸在加工過程中要受熱變形而延伸，所以不能太緊，太松的話容易發生事故，兩端中心孔要抹黃油，起到潤滑作用。
加工細長軸的難點：
1）細長軸的剛性很差，在切削力、重力等作用下，易產生彎曲，振動；
2）在切削過程中，工件受熱伸長量大，加劇彎曲變形，嚴重時會使工件在頂尖間卡住；
3）加工時一次進給所需的時間較長，刀具磨損較大。
通常應采取以下一些措施：
1）增加剛性，減少工件彎曲變形
①采用中心架、跟刀架提高工件的剛性。
②增大車刀主偏角，減少背向力
③采用反向進給切削法，使工件受軸向拉力，削除振動；
2）解決工件熱變形伸長。
①使用彈性回轉頂尖，補償工件熱變形伸長。
展開 軍工企業是如何有效解決細長軸加工難題！
1、 磨削前的準工作：首先要校直細長軸，校直方法有熱校和冷校兩種方法，熱校比冷校效果更為理想。
校直后的彎曲度應控制在1000mm不大于0.15mm，中心孔是細長軸的基準，細長軸在熱處理過程中中心孔會產生變形，應對中心孔進行研磨，著色要在90%以上，只有這樣才能保證細長軸的跳動要求。
2、 加工過程：合適的頂緊力是防止變形的主要因素，手要輕輕轉動軸，軸在加工過程中要受熱變形而延伸，所以不能太緊，太松的話容易發生事故，兩端中心孔要抹黃油，起到潤滑作用。
加工細長軸的難點：
1）細長軸的剛性很差，在切削力、重力等作用下，易產生彎曲，振動；
2）在切削過程中，工件受熱伸長量大，加劇彎曲變形，嚴重時會使工件在頂尖間卡住；
3）加工時一次進給所需的時間較長，刀具磨損較大。
通常應采取以下一些措施：
1）增加剛性，減少工件彎曲變形
①采用中心架、跟刀架提高工件的剛性。
②增大車刀主偏角，減少背向力
③采用反向進給切削法，使工件受軸向拉力，削除振動；
2）解決工件熱變形伸長。
①使用彈性回轉頂尖，補償工件熱變形伸長。
②加注充分切削液，降低切削溫
度。
③刀具保持銳利，減少車刀與工件的摩擦發熱；
3）合理選擇刀具。
①選用耐磨性好的硬質合金材料。
②合理選擇車刀幾何形狀。
③精確刃磨刀具，降低刀具表面粗糙度值。
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