2018年8月7日
在米开朗基罗的时代，最好的工具是凿子和锤子。虽然米开朗基罗可以用锤子和凿子创造出他华丽的大卫雕像，但这对于今天的制造需求来说并不实用或有效。但无论你身处哪个时代，你都需要最好的工具来实现你的想法。无论你是想用大理石还是钛做杰作，五轴加工可能会给你带来最好和最快的结果。想想看，如果米开朗基罗有这些机器和工具，他可以在短时间内创造出数千幅文艺复兴时期的杰作!
五轴数控加工基础
五轴加工是指使用计算机数控(CNC)沿五个轴同时移动刀具或零件。刀具沿每个轴连续移动，使尖端始终垂直于零件。这种工艺可以加工各种复杂的零件。
五轴数控加工的好处
五轴数控加工最有利的因素是:
- 单设置:三轴机床需要多次设置，这可能导致不正确的对准，更高的成本和其他错误。通过5轴加工，您可以通过一次设置来加工复杂的形状，从而提高效率，节省时间，降低成本，并防止操作错误。
- 较短的切削工具:五轴加工使您可以使用更短的刀具，因为您可以降低头和适当地定位刀具。这有助于实现更高的切割速度，而不会对刀具造成太大压力。较短的切削刀具也减少了刀具的振动，这可能会导致空腔和芯。由于五轴机床振动较小，您将看到更好的表面光洁度。
- 复杂的部分:这个过程允许你加工复杂的零件，否则需要铸造。如果你有小批量生产或原型，你可以在几周内加工好你的零件，而不是等几个月才能铸造完成。
- 提高工具寿命:可以保持恒定的切屑负载和最佳切削位置，从而提高了刀具的循环时间和寿命。
- 孔钻:五轴加工提供了及时钻出各种复合角度的一系列孔的能力。这节省了大量的时间——如果你使用三轴机器，你将需要为每个洞使用不同的设置。
- 避碰:倾斜工作台或刀具以防止与刀架碰撞的能力。
虽然这种制造工艺在航空航天领域最受欢迎，但这些有用的属性已经导致更多的行业采用它。从这一过程中受益的行业包括石油和天然气、医疗、替代能源和压缩机。
5个轴的解释
你可能已经熟悉三轴加工。如果不是，那就相当简单了——这是一台在x轴上横向移动，在y轴上垂直移动，在z轴上来回移动的机器。在5轴加工中，你会得到另外两个轴:倾斜工作台(a轴)和工作台旋转(c轴)。
五轴加工的配置
五轴机床主要有两种配置:
- Swivel-Rotate-Style:这些机器通过转动主轴来利用旋转轴。这种风格最适合加工较重的零件，因为工作台总是水平的。
- Trunnion-Style:耳轴机有移动工作台，这有利于加工大体积，因为没有空间被主轴占用。
所使用的机器的具体类型取决于你工作的各种因素，包括零件的重量和成品的数量。
为什么要选择五轴数控加工
如果您正在尝试在3D打印，3+2轴加工，或5轴加工之间做出决定，毫无疑问如果质量和效率对您来说很重要，您将选择5轴加工．将这一过程与其他两个过程进行比较，就像将冷冻火鸡晚餐与感恩节盛宴进行比较一样。以下是5轴加工位居榜首的原因:
- 5轴vs. 3D打印:这两者之间的核心区别是，5轴是一个减法过程，而3D打印是一个加法过程。这两种制造方法在协调工作并相互补充时处于最佳状态。您不能真正地使用一个进程来代替另一个进程。如果你有复杂的零件，各种各样的材料，和大的工作量，那么5轴最适合你。然而，你可以利用3D打印来设计某些部件。
- 5轴vs. 3+2轴:似乎很难区分3+2轴加工和5轴加工之间的区别。3+2轴加工，通常称为5轴索引加工，需要停止和启动，而5轴加工是连续的。五轴加工是一种更简单、更快的方法来实现相同或更好的结果。
虽然每个制造过程都有时间和地点，但五轴加工是获得最高质量和最佳效率的首选方法。
掌握铣削艺术
虽然五轴加工具有多种优势，如提高效率，提高刀具寿命，缩短交货时间，但这些好处并不是单独产生的。为了获得这些好处，您需要合适的人来设置工具并监督过程。要得到想要的结果，需要的不仅仅是加工一个零件。它需要适当的培训、人员和沟通。
实现不可能
当你使用五轴加工时，你可以制造出原本看起来不可能的零件。这个过程允许您在一个设置中磨，钻孔，和敲击多个复杂的形状。只需一个设置就可以创建任何复杂形状的组合。
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