五軸加工中心精髓關(guān)鍵技術(shù)在哪？

　　五軸加工中心相對(duì)于三軸加工中心來說，不僅僅是增加兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的問題，它在算法、控制技術(shù)上有著很大的提升，其關(guān)鍵技術(shù)包括主軸速度、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)，這些參數(shù)影響了五軸加工中心的加工范圍和加工精度。
 

　　
 

　　1、主軸速度

　　

　　五軸加工中心在復(fù)雜異形件時(shí)，經(jīng)常需要用到小直徑刀具來提高零件表面質(zhì)量，為此需要主軸具有較高的轉(zhuǎn)速。如今五軸加工中心的主軸大多都采用電主軸（主軸速度基本保持在20000～50000r/min）來提高效率，減少能量損耗。在細(xì)微銑削（銑刀直徑一般采用0.1～2mm）加工過程中，需要機(jī)床具備*高的主軸轉(zhuǎn)速。

　　

　　2、驅(qū)動(dòng)技術(shù)

　　

　　在進(jìn)行復(fù)雜曲面加工時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)五軸加工中心的主軸轉(zhuǎn)速和角度進(jìn)行制動(dòng)和變速以適應(yīng)各種型面的加工。為達(dá)到在較高的進(jìn)給速度或在短距離的走刀路徑上，平穩(wěn)地加工零件的輪廓，這就要求設(shè)備具有很高的主軸加速度。因此，在五軸加工過程中，主軸的加速度將控制著零件的加工精度和刀具的壽命。

　　

　　目前，普通的加工中心基本都是采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠來驅(qū)動(dòng)直線軸運(yùn)動(dòng)，但對(duì)于高端數(shù)控設(shè)備現(xiàn)已開始采用直線電機(jī)，如德國DMU公司的DMC75VLinear高速五軸加工中心。直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括：可簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，減去機(jī)床中將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)部件，減少能量損耗，從而有效提高零件加工精度，保證各軸的動(dòng)態(tài)性能及移動(dòng)線速度的穩(wěn)定性。

　　

　　如今，大部分的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心基本都采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來控制主軸頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)。轉(zhuǎn)矩電機(jī)是一種同步電機(jī)，屬于直接驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)，它在轉(zhuǎn)子上固定有需要驅(qū)動(dòng)的零部件，這樣就能盡量減少機(jī)械傳動(dòng)零部件。轉(zhuǎn)矩電機(jī)的伺服響應(yīng)靈敏，輸出扭矩大、無傳動(dòng)間隙、無零件間的接觸傳動(dòng)（避免磨耗）等特點(diǎn)，其角速度是傳統(tǒng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的6倍以上，在驅(qū)動(dòng)主軸頭擺動(dòng)的加速度可達(dá)3g以上。采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)替代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以將設(shè)備簡(jiǎn)化，減少零部件數(shù)量，提高傳動(dòng)效率，同時(shí)提高整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高零件的加工質(zhì)量和效率。

　　

　　3、控制技術(shù)

　　

　　五軸聯(lián)動(dòng)加工中心就是要實(shí)現(xiàn)5個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，完成零件的加工。由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸的存在，導(dǎo)致坐標(biāo)系是運(yùn)動(dòng)變化的，使得編程算法比三軸機(jī)床的算法復(fù)雜很多，各種插補(bǔ)運(yùn)算量龐大，同時(shí)細(xì)微的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸誤差將導(dǎo)致很大的加工誤差。為此，要求五軸聯(lián)動(dòng)加工中心數(shù)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的控制和伺服能力以及高效的運(yùn)算速度和控制精度，同時(shí)還要求系統(tǒng)具備良好的刀軸中心點(diǎn)控制管理能力，實(shí)現(xiàn)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)圓柱面和傾斜工作面的高效加工。

　　

　　目前在五軸聯(lián)動(dòng)加工中，臺(tái)灣新代系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)五軸五聯(lián)動(dòng)，而且性價(jià)比相對(duì)較高。