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五轴CNC加工特点及其优势

(1)改善切削状态和切削条件

如图a)所示,当切削刀具向顶端或工件边缘移动时,切削状态逐渐变差。为保持最佳切削状态,就需要旋转工作台。如果要完整加工不规则平面,还需要将工作台以不同方向多次旋转。

改善切削状态和切削条件

如图b)刀尖位置示意图可知,五轴机床偏转刀具可以避免球头铣刀中心点切削速度为0情况,获得更好的表面质量。

改善切削状态和切削条件

(2)生产制造链和生产周期缩短

五轴数控机床通过主轴头偏摆进行侧壁加工,不需要多次零件装夹,有效减少了定位误差,提高了加工精度,并且使生产制造链缩短。在航空航天、汽车等领域,具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力能够很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。

(3)效率提升与干涉消除

针对叶轮、叶片和模具陡峭侧壁加工,三轴数控机床无法满足加工要求,五轴数控机床则可以通过刀轴空间姿态角控制,完成此类加工内容。同时可以实现短刀具加工深型腔,有效提升系统刚性,减少刀具数量,避免专用刀具,扩大通用刀具的使用范围,从而降低了生产成本。

对于一些倾斜面,五轴数控加工能够利用刀具侧刃以周铣方式完成零件侧壁切削,从而提高加工效率和表面质量。而三轴数控加工则依靠刀具的分层切削和后续打磨来逼近倾斜面。