今天給各位分享五軸模具加工的知識，其中也會對五軸模具加工專用軟件進行解釋，現在開始吧！

五軸聯動加工中心廓輪加工精度控制要點

（1）插補前加速度控制功能和速度前饋通道控制。五軸聯動加工中心機床其特點是廓輪加工精度高。在高速高精度的曲面加工中，插補前加速度控制功能是非常重要的，且在插補前加速度控制功能方式下，各進給軸速度環可采用較高的速度增益，系統控制精度大為提高；尤其是對B、C軸（A和C擺軸）這是所希望的。

五軸聯動加工中心插補前加速度控制功能和速度前饋通道控制可同時使用，要注意的三點是，其一插補后的加速度不可太高；其二程序段之間的轉換速度不能過快；其三加工廓輪曲率變化不大。在向前看控制方式（Look-ahead

controlmode）中插補前加速度控制功能主要的作用是減少振動，因向前看功能優選因素是輪廓加工精度和加工時間。有的CNC系統設有專用的向前看功能中插補前加速度參數，如FANUC

等。還須考慮到，最小程序段的執行時間，有足夠的預處理后續程序時間，以保證程序段轉換的速度連續性。

（2）加工程序控制類型的選擇。隨著五軸控制功能的出現，

五軸聯動（

主要指五軸插補）超出了進給軸插補的含意。C和B軸（或A軸），可根據機床的類型設定成機床的刀具定向軸（RTCP），C軸軸線至B軸軸線和刀具軸軸線至B軸軸線的幾何尺寸均作為動態補償出現插補運算周期中，因此減小了C和B軸旋轉時C軸軸線和B軸軸線、刀具軸軸線和B軸軸線不相交或不正交而導致的機械誤差，提高了五軸聯動加工工件的輪廓精度，這是過去的五軸聯動加工中心所做不到的。

例如：

G1G91X1.605Y-0.727Z

-

0.671B1.100C

-1.362F10000一段加工程序。

未定義RTCP五軸控制，CNC插補運算器對X、Y、Z、C和B軸同時分配進給量、加速度和速度，X、Y和Z的編程軌跡非加工軌跡，C和B軸旋轉直接改變刀尖位置。工作坐標按C軸軸線和B軸軸線、刀具軸軸線和B軸軸線相交定義，不存在軸線的幾何尺寸動態補償，機械誤差被帶入加工中。

定義RTCP五軸控制后，C和B軸旋轉和加工軌跡解耦，X、Y和Z的編程軌跡既是加工軌跡，C和B軸旋轉僅改變刀具軸的方向。軸線的幾何尺寸動態補償后，工作坐標被得以矯正，消除了機械誤差。

在五軸聯動加工中心高速加工下，獲得高輪廓精度，根據其特點選定控制功能，若采用插補前加速度控制功能或輪廓精度控制功能，要從上述三要素對加工進行評價。以加工件的形狀和精度選用輪廓控制功能，并有必要進行系統優化。加工模具件和結構件特點不同，選用輪廓控制功能有所不同。輪廓精度越高所涉及因素越多，如插補器循環時間、位置環采樣時間、位置環增益、位置環動態匹配和速度環積分增益參數都要予以考慮和調整，以實現數控機床的高、精運行。

五軸聯動加工中心基本知識介紹

作者：海潮

鏈接：

來源：知乎

著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。

除了機床本身的投資之外木模五軸加工中心，還必需對CAD/CAM系統軟件和后置處理器進行進級，使之適應五軸加工的要求；必需對校驗程序進行進級，使之能夠對整個機床進行仿真處理。

A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現聯動，

汽車輪胎模具五軸加工中心格就可加工出復雜的空間曲面，當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟件的支持。機床是一個國家制造業水平的象征。

符合數控機床發展的新方向

近幾年國際、海內機床展表明五軸加工中心軟件培訓，數控機床正朝著高速度、高精度、復合化的方向發展。但一般工作臺不能設計太大，承重也較小，特別是當A軸回轉大于即是90度時，工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力

矩。工作臺的中間還設有一個回轉臺，環繞Z軸回轉，定義為C軸，C軸都是360度回轉。為了實現“十五”規劃的發展目標，各部分迫切需要進一步鼎力發展數控加工技術，亟須配置大量的各類工藝設備，尤其是數控機床設備。

現在，大家普遍以為，五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的獨一手段。

。

從1999年開始，在CIMT、CCMT等國際、海內機床博覽會上，首先是海內的五軸數控機床產品紛紛亮相，海內五軸數控機床的市場逐漸打開，隨后國際機床巨頭紛至沓來，五軸數控機床的品種和數目逐年上升：CIM

T99、CCMT2000分別推出3臺國產五軸聯念頭床；CIMT2001國際機床博覽會上，北京第一機床廠和桂林機床股份有限公司分別展出了主軸轉速10000r/min的五軸高速龍門加工中央，北京市機電院的主軸轉速15

000r/min 的五軸高速立式加工中央；清華大學與昆明機床股份有限公司聯合研制的XNZ63,

鑄造模具五軸加工中心采用尺度Stewart平臺結構，可實現六自由度聯動；大連機床廠自行研制的串并聯機床

DCB—510，其數控系統由清華大學開發，該機床通過并聯機構實現X、Y、Z軸直線運動，由串聯機構實現A、C軸旋轉運動，從而實現五軸聯動，其直線快速進給速度可達80m/min。即使是發達產業化國家，也無不高度正視。興趣軍事的朋友可能知道聞名的“東芝事件”：上世紀末，□□□東芝公司賣給前蘇聯幾臺五軸聯動的數控銑床，結果讓前蘇聯用于制造潛艇的推進螺旋槳，上了幾個檔次，使美國間蝶船的聲納監聽不到潛艇的聲音了，所以美國以東芝公司違背了戰略物資禁運政策，要懲處東芝公司。所以，每當人們在設計、研制復雜曲面碰到無法解決的挫折時，往往轉向求助五軸數控系統。

另一種是依賴立式主軸頭的回轉。五軸數控技術為何久久未能得以廣泛普及？五軸數控加工因為干涉和刀具在加工空間的位姿控制，其數控編程、數控系統和機床結構遠比三軸機床復雜得多。這樣通過A軸與C軸的組合，固定在工作臺上的工件除了底面之外，其余的五個面都可以由立式主軸進行加工。近年來，跟著我國國民經濟迅速發展和國防建設的需要，對高檔的數控機床提出了急迫的大量需求。中國機床產業的發展，利用自己研制的高、精、尖產品介入國際競爭，打破了國際技術壟斷，國際機床巨頭們不愿失去中國這個大有潛力可挖的市場，于是蜂擁而來，把他們的產品“送上門來”：國外展團共展出五軸加工中央8臺、五軸車銑加工中央1臺、五軸數控刀具磨床5臺。最近國際機床業泛起了一個新概念，即萬能加工，數控機床既能車削又能進行五軸銑削加工。目前，五軸數控技術在全球范圍

內普遍存在以下題目。立式五軸加工中央這類加工中央的回轉軸有兩種方式，一種是工作臺回轉軸。復合化的目標是在一臺機床上利用一次裝夾完成大部門或全部切削加工，以保證工件的位置精度，進步加工效率。用戶在進行數控加工時需要頻繁換刀或調整刀具的切當尺寸，按照正常的處理程序，刀具軌跡應送回CAM系統重新進行計算。樂器五軸加工中心目前流行的CNC系統均無法完成刀具半徑補償，由于ISO文件中沒有提供足夠的數據對刀具位置進行重新計算。現在，三軸機床附加一個旋轉軸基本上就是普通三軸機床的價格，這種機床可以實現多軸機床的功能。但近年來，跟著計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）系統取得了突破性發展，珊星公司等中國多家數控企業，紛紛推出五軸聯動數控機床系統，打破了外國的技術關閉，占領了這一戰略性工業的至高點，大大降低了其應用本錢，從而使中國裝備制造業迎來了一個嶄新的時代！以信息技術為代表的現代科學的發展對裝備制造業注入了強勁的動力，同時也對它提出更強要求，更加凸起了機械裝備制造業作為高新技術工業化載體在推動整個社會技術提高和工業進級中無可替換的基礎作用。目前五軸數控機床的應用仍舊局限于航空、航天及其相關產業。這些機床均已達到國際提高前輩水平，體現出我國機床產業為國防尖端產業發展提供裝備的實力又有突破性進步。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。在加工中央上擴展五軸聯動功能，可大大進步加工中央的加工能力，便于系統的進一步集成化。作為國民經濟增長和技術進級的原動力，以五軸聯動為標志的機械裝備制造業將伴跟著高新技術和新興工業的發展而共同提高。五軸數控機床在海內外的實際應用表明，其加工效率相稱于兩臺三軸機床，甚至可以完全省去某些大型自動化出產流水線的投資，大大節約了占地空間和工件在不同制造單元之間的周轉運輸的時間和花費。

海內五軸數控技術發展狀況與市場分析

五軸聯動數控機床，是電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用產業和軍事產業等部分迫切需要的樞紐加工設備。而代表機床制造業最高境界的是五軸聯動數控機床系統，從某種意義上說，反映了一個國家的產業發展水平狀況。

幾十年來，人們普遍以為五軸數控加工技術是加工連續、平滑、復雜曲面的惟一手段。設置在床身上的工作臺可以環繞X軸回轉，定義為A軸，A軸一般工作范圍+30度至-120度。中國不僅要做世界制造的大國，更要做世界制造強國！預計在不久的將來，跟著五軸聯動數控機床系統的普及推廣，必將為中國成為世界最強國奠定堅實的基礎！

加工中央一般分為立式加工中央和臥式加工中央，立式加工中央（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中央借助回轉工作臺，也只能完成工件的四面加工。三軸機床只有直線坐標軸，而五軸數控機床結構形式多樣；統一段NC代碼可以在不同的三軸數控機床上獲得同樣的加工效果，但某一種五軸機床的NC代碼卻不能合用于所有類型的五軸機床。西方發達國家長期對我國實行禁運。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家出產設備自動化水平的標志。這種設計還有一大長處：我們在使用球面銑刀加工曲面時，當刀具中央線垂直于加工面時，因為球面銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表面質量會很差，采用主軸回轉的設計,玻璃鋼修邊五軸加工中心令主軸相對工件轉過一個角度，使球面銑刀避開頂點切削，保證有一定的線速度，可進步表面加工質量。數控編程除了直線運動之外，還要協調旋轉運動的相關計算，如旋轉角度行程檢修、非線性誤差校核、刀具旋轉運動計算等，處理的信息量很大，數控編程極其抽象。但到目前為止，五軸數控技術的應用仍舊局限于少數資金雄厚的部分，并且仍舊存在尚未解決的挫折。因為其特殊的地位，特別是對于航空、航天、軍事產業的重要影響，以及技術上的復雜性，西方產業發達國家一

直把五軸數控系統作為戰略物資實行出口許可證軌制，對我國實行禁運。目前高檔的加工中央正朝著五軸控制的方向發展，五軸聯動加工中央有高效率、高精度的特點，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。

我國數控技術及其設備在各產業部分中的應用整體水平仍舊偏低，與產業發達國家比擬差距很大。從而導致整個加工過程效率十分低下。因為五軸聯動數控機床系統價格十分昂貴，加之NC程序制作較難，使五軸系統難以“布衣”化應用。

發展和推廣的難點及阻力何在

顯然，人們早已熟悉到五軸數控技術的優勝性和重要性。一旦人們在設計、制造復雜曲面碰到無法解決的挫折，就會求助五軸加工技術。對于數控機床設備的主要技術要求是多軸、高速、剛性好、功率大；對坐標數的需求，以三至五軸聯動為主。

購置機床需大量投資

以前五軸機床和三軸機床之間的價格懸殊很大。

刀具半徑補償難題

在五軸聯動NC程序中，刀具長度補償功能仍舊有效，而刀具半徑補償卻失效了。早在20世紀60年代，國外航空產業出產中就開始采用五軸數控銑床。

裝備制造業是一國產業之基石，它為新技術、新產品的開發和現代產業出產提供重要的手段，是不可或缺的戰略性工業。五軸加工培訓國外數控鏜銑床、加工中央為適應多面體和曲面零件加工，均采用多軸加工技術，包括五軸聯動功能。這種設置方式的長處是主軸加工非常靈活，工作臺也可以設計的非常大，客機龐大的機身、巨大的發念頭殼都可以在這類加工中央上加工。因而，研究五軸數控加工技術對國家科技氣力和綜合國力的進步有重要意義。

對這個題目的終極解決方案，有賴于引入新一代CNC控制系統，該系統能夠識別通用格局的工件模型文件(如STEP等)或CAD系統文件。特別是暗斗時期，對中國、前蘇聯等社會主義陣營實行關閉禁運。

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、高機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。對于樞紐零件外形復雜的行業，如航空、電力、船舶、模具制造業等，其出產部分對多軸機床要求比例較大，新增五軸數控機床大約占數控機床總數的70%～80%。為了達到回轉的高精度，高檔的回轉軸還配置了圓光柵尺反饋，分度精度都在幾秒以內，當然這類主軸的回轉結構比較復雜，制造本錢也較高。長期以來，以美國為首的西方產業發達國家，

汽車輪胎模具五軸加工中心一直把五軸聯動數控機床系統作為重要的戰略物資，實行出口許可證軌制。如配置上五軸聯動的高檔數控系統，還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工，更能夠相宜象汽車零部件、飛機結構件等現代模具的加工。

五軸數控編程抽象、操縱難題

這是每一個傳統數控編程職員都深感頭疼的題目。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎，這是工作臺回轉式加工中央難以做到的。同時，五軸機床的價格也僅僅比三軸機床的價格高出30%～50%。

A軸和C軸最小分度值一般為0.001度，這樣又可以把工件細分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。由此可見，五軸聯動數控機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業，有著舉足輕重的影響力

五軸加工中心價格。主軸前端是一個回轉頭，能自行環繞Z軸360度，成為C軸，回轉頭上還有帶可環繞X軸旋轉的A軸，一般可達90度以上，實現上述同樣的功能。這種設置方式的長處是主軸的結構比較簡樸，主軸剛性非常好，制造本錢比較低。

五軸聯動加工中心的詳細解說

如何正確的選擇五軸聯動加工中心

1、適用的加工對象

一般來說，真五軸聯動加工中心適合曲面加工，3+2軸加工中心適用于平面加工。

2、3+2五軸加工中心的優勢

3+2五軸加工中心可以使用更短的，剛性更高的切削刀具；刀具移動距離更短，程序代碼更少。而且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、3+2五軸加工中心的局限性

3+2五軸加工中心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。

4、真五軸聯動加工中心的局限性

相比于3+2五軸加工中心，其主軸剛性一般相對較差。而相比于三軸加工中心，加工精度誤差相對較大一些。所以有些情況不宜采用五軸聯動的方案，比如刀具太短，或刀柄太大，使任何傾斜角的工況下都不能避免振動。

5、真五軸聯動加工中心的優勢

真五軸聯動加工中心加工時無需特殊夾具，可以降低夾具的成本，避免多次裝夾，提高模具加工精度。也可以減少夾具的使用數量。加工中省去許多特殊刀具，從而降低了刀具成本。另外在加工中也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。

關于五軸模具加工和五軸模具加工專用軟件的介紹到此就結束了，記得收藏關注本站。