十分钟带你了解多轴机床

随着现代数控加工正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自动化和高可靠性方向发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。

什么是多轴化机床？

多轴机床是指在一台机床上的多个坐标轴上同时进行加工，而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行。

多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起。

机床多轴化联动优势

机床多轴化是机床发展的大趋势，随着技术的发展，机床的“轴”也越来越多了。为什么工厂越来越强调自家机床轴多，有什么好处？

能够提高工件的加工精度

多轴加工能够有效削减基准面的改变，这种加工将工序进行有效集成，不仅提高了工艺的有效性，还能实现工件的一次装夹，使加工精度更简单保证。

减少工装夹具数量和占地面积

在现在市场上，多轴加工设备价格比较昂贵，可是其归纳了多种工序，削减了设备数量、工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用。在一定程度上压缩了本钱。

简化生产过程

多轴数控机床能够有效缩短生产过程链，使得生产过程得到简化。关于杂乱工件加工，多轴数控设备优势更为显著。生产过程链的缩短，也有利于降低生产运作的无谓消耗。

缩短新产品研制周期

关于航空航天、轿车加工等范畴的企业，新产品零件会相对较杂乱，精度要求也较高。这就需要设备具有高精度、高柔性和高集成性的加工能力。多轴加工设备能够很好地胜任这项工作，有效缩短研制周期。

多轴数控加工技术难点

人们早已认识到多轴数控加工技术的优越性和重要性。但到目前为止，多轴数控加工技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门，并且仍然存在尚未解决的难题。

多轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位置控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比3轴机床复杂得多。3轴机床只有直线坐标轴，而5轴数控机床结构形式多样。例如：同一段NC代码可以在不同的3轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种5轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的5轴机床。

数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。

多轴数控加工的操作和编程技能密切相关，如果用户为机床增添了特殊功能，则编程和操作会更复杂。

只有反复实践，编程及操作人员才能掌握必备的知识和技能。经验丰富的编程与操作人员的缺乏，是多轴数控加工技术普及的大阻力。

刀具半径补偿困难

在5轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能仍然有效，而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。

目前流行的CNC系统尚无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。

用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算，从而导致整个加工过程效率不高。

对这个问题的最终解决方案，有赖于新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格式的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件。

购置机床需要大量投资

多轴数控加工机床和3轴数控加工机床之间的价格悬殊很大。多轴数控加工除了机床本身的投资之外，还必须对CAD/CAM系统软件和后置处理器进行升级，使之适应多轴数控加工的要求，以及对校验程序进行升级，使之能够对整个机床进行仿真处理。

总而言之，机床的“轴”越多，加工功率和加工精度越好，本钱成本也就越来越低，这就是机床多轴联动受到追捧的原因。

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