五軸加工技術(shù)的發(fā)展

       五軸加工技術(shù)是多軸加工技術(shù)的典型，五軸加工中心是五軸加工技術(shù)的載體，是指一種以車削功能為主的，并集成了銑削和鏜銑等功能，至少具有3個(gè)直線進(jìn)給和2個(gè)圓周進(jìn)給軸，且配有自動(dòng)換刀系統(tǒng)的機(jī)床的統(tǒng)稱。這種加工復(fù)合加工中心是在三軸車削中心基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，相當(dāng)于1臺(tái)車削中心和1臺(tái)加工中心復(fù)合，是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的復(fù)合加工技術(shù)，是一種在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和精密制造技術(shù)上，集成了現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)，精密測(cè)量應(yīng)用技術(shù)的先進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)。

     五軸加工中心的先進(jìn)性表現(xiàn)在其設(shè)計(jì)理念上，在通常的機(jī)械加工概念中，1個(gè)零件的加工，少則一兩道工序，多則上百工序，要經(jīng)過多臺(tái)設(shè)備的加工來完成，要準(zhǔn)備刀具，工裝夾具。對(duì)復(fù)雜的零件來說，有的一套工裝的準(zhǔn)備就需要三、五個(gè)月的時(shí)間，即使不考慮經(jīng)濟(jì)成本，三、五個(gè)月的時(shí)間很可能會(huì)錯(cuò)過許多商品機(jī)遇和戰(zhàn)略機(jī)遇。在汽車、家電等批量生產(chǎn)行業(yè)，為了提高效率和自動(dòng)化水平，廣泛采用自動(dòng)化生產(chǎn)線，龐大的物流系統(tǒng)構(gòu)成了自動(dòng)線很主要的一部分，同時(shí)是一個(gè)占線、占地的部分，也是故障多發(fā)的部分，對(duì)復(fù)雜形面的加工，物流更是一個(gè)大問題。零件的多次裝夾和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，有時(shí)帶來不必要的工序，同時(shí)也使零件加工精度喪失 。五軸加工復(fù)合加工中心從設(shè)計(jì)概念上解決了這個(gè)問題，它是一次裝夾，完成加工范圍內(nèi)的全部或大部分工序，實(shí)現(xiàn)了從復(fù)合加工到完整加工的飛躍。

       五軸加工復(fù)合加工中心從生產(chǎn)至今，已有近20年的歷史，技術(shù)已經(jīng)成熟并被國內(nèi)外用戶接受和認(rèn)可。從趨勢(shì)上看，主要向以下幾個(gè)方向發(fā)展。

• 更高工藝范圍：通過增加特除功能模塊，實(shí)現(xiàn)更多工序集成。例如將齒輪加工、內(nèi)外磨削加工、深孔加工、型腔加工、激光淬火、在線等功能集成到加工中心上，真正做到所有復(fù)雜零件的完整加工。

• 更高效率：通過配置雙動(dòng)力頭、雙刀架等功能，實(shí)現(xiàn)多刀同時(shí)加工，提高加工效率。

• 大型化：由于大型零件一般多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求加工的部位和工序較多、安裝定位也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)事的零件，而加工復(fù)合的主要優(yōu)點(diǎn)之一是減少零件在多工序和多工藝加工過程中的多次重新安裝調(diào)整和加緊時(shí)間，所以采用加工中心進(jìn)行復(fù)合加工比較有利。所以目前五軸加工復(fù)合加工中心正向大型化發(fā)展。

• 結(jié)構(gòu)模塊和功能可快速重組:五軸加工中心的功能可快速重組是其能快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，并能搶占市場(chǎng)的重要條件，而結(jié)構(gòu)模塊是五軸加工中心功能可快速重組的基礎(chǔ)。一些技術(shù)先進(jìn)的廠家的許多產(chǎn)品都以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)，并正在向如何實(shí)現(xiàn)功能快速重組的方面努力。

      五軸加工技術(shù)的先進(jìn)理念是提高產(chǎn)品質(zhì)量和縮短產(chǎn)品制造周期。因此，這種技術(shù)在軍工、航天、航空、船舶以及一些民用工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，尤其在航天航空領(lǐng)域一些形狀復(fù)雜點(diǎn)的異形零件的加工中更具優(yōu)勢(shì)，因此國外早已在航天航空領(lǐng)域大批采用此類設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加工設(shè)備，而國內(nèi)在這方面則比較落后，因此還需借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取在五軸加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域改變落后的局面。