5 轴 CNC 加工说明

CNC 加工是一种减材制造方法，使生产商能够高效且经济地生产高精度零件。 CNC 加工使用切削工具从工件上去除多余的原材料，以生产由塑料、金属和复合材料等材料制成的精密成品。

数控加工技术最近不断进步，从简单的机床到更复杂的机床。 5 轴 CNC 加工是当今最先进的工艺之一。它采用减材加工技术来提供无限的零件创建可能性。该技术采用在五轴上运行的切削刀具将工件切削成所需的形状和尺寸。

5 轴加工提高了精度、效率和可靠性。由于轴数较多，5 轴铣床的能力更强。计算机数控 (CNC) 完全自动化并管理该过程。因此，许多可靠的数控机械车间都使用该技术进行精密数控加工。

什么是五轴数控加工？

在此过程中，切削刀具同时沿五个轴移动。 5 轴数控机床 具有三个线性轴和两个旋转轴，它们协同工作以制造复杂的零件。通常，这会使工作台或工具更加倾斜，从而使其移动和转动更多。

借助第五轴，机械师可以同时制作最多 5 个面。因此，该过程非常快速且准确。这也意味着它可以通过很少的设置来制造复杂的结构和功能。由于许多零件的 5 个面需要不断加工，因此该工艺在许多行业中变得越来越有用。

让我们讨论一下数控加工中轴数的含义，以帮助您了解 5 轴数控铣床上的轴。加工轴数是切削刀具（或原材料）可以移动以制造产品的方式的数量。例如，普通数控机床具有三轴计数。因此，他们只能沿 X、Y 和 Z 轴移动切削刀具。

切削刀具移动如下：

• X 轴侧面

• 垂直于 Y 轴

• 在Z轴上来回

5轴加工中心 通过让工作台倾斜和旋转，使线性轴更加有用。 A 轴和 C 轴是物体旋转的另外两种方式。 A轴也称为倾斜工作台轴，B轴是工作台旋转轴。有了这些轴，数控机床可以加工比 2 轴或 3 轴机床更复杂的形状。在下表中，您可以看到轴如何移动的摘要。

5 轴 CNC 加工如何工作？

与任何其他 CNC 机床一样，5 轴 CNC 机床使用计算机指令移动切削刀具和工件来制造您想要的零件。

5 轴 CNC 加工流程的第一步是设计人员为他们想要制造的零件制作 3D CAD 模型。为此，他们可以使用 SolidWorks 和 Autodesk Inventor 等程序。接下来，机械师将此 CAD 模型发送到 CAM（计算机辅助制造）软件，该软件将绘图转换为计算机程序（也称为 G 代码）。

G代码具有控制切削刀具如何沿线性轴（X、Y和Z）移动以及工作台如何沿旋转轴（A和C）移动以制造所需零件的指令。

5 轴 CNC 加工配置样式

根据您选择的配置，将使用 5 轴数控铣床的三个旋转轴之一。耳轴式机器和旋转式机器是两种主要配置。

耳轴样式

带耳轴的五轴数控铣床使用绕X轴旋转的A轴和绕Z轴旋转的C轴。

旋转式

旋转式五轴数控铣床采用 B 轴，绕 Y 轴旋转，C 轴绕 Z 轴旋转。

五轴数控机床的类型

5 轴机床可以帮助您改进加工工艺，并使您的工作更容易扩大规模。这些加工中心有许多不同的种类，以满足制造业的需求。

头/头

头部/头部机器的头部有旋转轴。它们的 5 轴顶点位于一个平台上，该平台通过固定工作台移动，从而将工件固定到位。因此您不必担心刀具会妨碍机器的主轴头。

头/台

头部/工作台机器设置有一个旋转轴位于头部，另一根旋转轴位于旋转工作台中。它们的旋转轴位于头部且范围较小。另一方面，旋转轴位于工作台内，范围更宽（无限制）。

桌子/桌子

在此设置中，5 轴机器的旋转轴位于工作台内部。因此，头部不动，所有旋转都发生在桌子上。由于它们的制造方式，这些机器可以切割底切。另外，由于头部不动，所以很容易机械师在对机器进行编程时可以看到如何进行切割。

五轴数控加工的优点

许多行业受益于在最多五个面上同时移动切削刀具和工件的能力。它能够高效且经济高效地制造复杂零件。

简单的设置操作

一台五轴数控机床可以同时在五个表面上加工。对于标准 3 轴加工，您可能需要多次设置机器才能加工具有多个面的零件。 5 轴技术使得在一个结构中加工曲线零件和多面零件成为可能。这意味着您可以通过更少的设置来制造形状复杂的零件。

高精度、高可靠性

由于设置比 CNC 加工更多，手动机械师在制造过程中会失去精确的对准。 5 轴 CNC 铣削中的最少设置可减少误差并提高精度，从而获得高质量结果。

现代 5 轴机床无需在加工过程中以不同角度重新定位工件。因此，确保了改进的加工公差。某些机器配置允许使用较短的切削刀具。这可以延长刀具寿命和重复性。

切割速度快

5 轴加工确保切削刀具与切削表面平行。这使得每次工具转动时可以去除更多材料。因此，它减少了周期时间和加工成本。

改善表面光洁度

在这种方法中，额外的轴确保工件正确对齐，使它们更接近切削刀具。因此，您可以使用较短的切削工具制作您想要的形状。这些较短的刀具可以以非常高的速度进行切削，几乎没有振动。

5 轴 CNC 加工的常见用途

5 轴 CNC 加工可以使零件在广泛的行业中发挥作用，因为它们效率很高并且可以制成复杂的形状。

医疗的

5 轴 CNC 加工可以帮助制造医疗设备的公司制造需要超高精度以满足严格医疗保健标准的装置、植入物和其他设备。

军队

另一个使用 5 轴 CNC 加工来制造所需零件的行业。其中一些用途包括潜艇零件、高性能发动机部件、涡轮机和压缩机叶片、智能武器、传感器、隐形应用，在某些情况下甚至是核武器。

扬森：您的智能五轴数控机床合作伙伴

毫无疑问，五轴数控机床使复杂零件的制造变得更加容易。但只有部分设计值得使用 5 轴机器进行。例如，使用 3 轴或 4 轴 CNC 机床以高精度制造孔、切口和型腔可能会更好。这就是为什么我们总是告诉人们在开始制造东西之前先与 CNC 加工专家交谈。

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