使用五軸加工可以從幾個方面提供諸多益處坟荤。通過分析設(shè)備羊苟、工藝和裝夾寂曹，尤其是切削刀具和切削作用腹备，就能從中而受益衬潦。

　　除了通過全五軸加工才能完成某些特征外，也可選擇性地簡化利用五軸的加工工藝植酥。其中包括使用三加二軸镀岛，或有時僅使用三軸，尤其是對于各種粗加工友驮、半精加工和修銑工序漂羊。

　　盡管有些零件特征具有雙曲線輪廓，并且會同時沿著五軸運動卸留，但使用正確的刀具再保持適當(dāng)?shù)暮愣ǔ缘读孔咴剑湍芨咝У丶庸こ鰩缀跞魏吻取?/p>

　　使用五軸加工的主要好處

　　顯而易見是能夠高效地獲得復(fù)雜的三維（雙面）零件特征，不僅精度高耻瑟，而且表面質(zhì)量極佳旨指。一般僅需一次裝夾和最少的切削工序，切削時間大為縮短溃墨，刀具懸伸始終保持盡可能地短抽雇。此外，往往也會提高金屬去除率擂益，并且刀具碰撞風(fēng)險可控剖冒。對五軸加工、聯(lián)動加工以及三加二軸加工而言翻妆，切削刀具和工藝選擇是獲得成功結(jié)果的關(guān)鍵因素闰纪。與三加二軸加工相比，聯(lián)動加工時的工藝選擇更為重要马榆，因為前者挑戰(zhàn)性較低畴瓜，可以當(dāng)作三軸工序看待。

　　五軸CNC加工基于機床在五個軸上運動而生成3D零件形狀的能力庞吆。而且轨充，真正的五軸聯(lián)動加工指的是除了能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸定位刀具外，切削時刀具還能順著這些軸進給弄察。其必然結(jié)果是使得機床一次裝夾就能形成復(fù)雜的零件形狀蜂筹。除三個基本軸（x需纳、y和z）之外，還包括兩個附加軸（b和c艺挪，或者有時為a和c不翩，具體取決于機床配置），切削時繞著z軸和繞著y軸（或x和y）旋轉(zhuǎn)麻裳。當(dāng)機床主軸或工作臺以某一角度固定口蝠，并且在三軸模式下進行加工時，即為三加二軸加工津坑。從機床的角度來看妙蔗，有多種方法可以獲得五軸加工：五軸加工中心、傾斜工作臺布置或通過主軸頭附件疆瑰。

　　旋轉(zhuǎn)刀具產(chǎn)生在零件表面上的紋路是主要的考慮因素眉反。為此，切入角和刀具傾斜角度通過CAD-CAM程序?qū)崿F(xiàn)穆役，并且應(yīng)在設(shè)計裝夾方式時予以考慮寸五。不僅切削刃的主偏角，而且刀具吃刀量和后角大小都會產(chǎn)生影響聘楞，以至于避免背切現(xiàn)象泳寥，

　　切入角可根據(jù)刀具中心線和進給方向上刀具接觸點處垂直于工件表面的垂線之間的夾角測得。在許多情況下撕第，該值會保持恒定疹神，且與所用刀具的推薦值相符，但如果CAM允許抓深，也可通過編程予以改變掀尊。利用固定的切入角，刀具即可在整個進給方向上相對于零件表面以預(yù)定角度傾斜斟记。該切入角基于表面上最小的內(nèi)半徑和刀具的有效直徑玩猿。

　　刀具的傾角基于垂直于進給方向的平面，因此比照切入角盈械，可根據(jù)刀具中心線和切口處垂直于表面的垂線測得魄恭。各點上恒定的切入角對于生成曲面和凹入的零件表面而言至關(guān)重要，盡管點銑會耗費更多的切削時間并可能縮短刀具壽命案贩，但它卻是獲得凹表面和雙曲面的安全方式揣褂。刀具在其圓角半徑處與工件始終保持接觸（接觸點的位置根據(jù)具體曲面沿著刀具圓角半徑變化），經(jīng)過連續(xù)走刀即可生成3維表面攒庵。采用立銑刀進行點銑適用于粗加工嘴纺、半精加工以及精加工工序。

　　側(cè)銑

　　更為高效浓冒，與點銑相比栽渴，其切削時間更短尖坤，但在某些方面更受限制。它最適合于半精加工和精加工工序闲擦，但僅局限于單曲面和凸表面慢味。顧名思義，側(cè)銑就是主要用刀具的側(cè)面進行切削墅冷，并且刀具半徑（如果含有）僅生成零件圓角半徑纯路。由于采用更大的刀具/零件接觸面積，對功率俺榆、扭矩、穩(wěn)定性装哆、排屑和機器運行能力均有更高要求罐脊。

　　五軸加工時的刀具選擇部分取決于所應(yīng)用的具體銑削方式（點銑或側(cè)銑）。側(cè)銑要求刀具擁有足夠長的徑向切削刃昆秩，例如整體硬質(zhì)合金立銑刀或可換頭銑刀萎雁。這些銑刀可以為直型或圓錐形，并具有各種圓角半徑聂帜。有多種技術(shù)可用于側(cè)銑：擺線銑您眉、切片銑或仿形銑削。錐形球頭立銑刀與球頭立銑刀相比涡趟，穩(wěn)定性更高林皇，后者要求較小的配合半徑。

　　擺線銑削（三軸粗加工技術(shù)）時呼泪，刀具以連續(xù)螺旋的刀具路徑進行切削妓付，在受限空間中從徑向進給，具有很高的材料去除率宗窗。每次切削時刀具不斷向外運動滚胎，進而形成凹槽或輪廓。由于徑向切深較小蛮埋，因此可以使用更大的切削深度并且產(chǎn)生相對較小的切削力田搏。切片（三軸半粗加工/精加工技術(shù)）與零件圓角加工類似，通常需要高速動態(tài)剛性好的機床歌憨。此外着憨，切削時會以小徑向切深進行多次走刀，這樣對于大圓角就能應(yīng)用更大的軸向切深务嫡。仿形銑削可以是僅使用側(cè)面的2D切削工藝享扔，或者為刀具半徑形成底面的3D切削工藝。仿形銑削也要求高速動態(tài)剛性好的機床和極高的穩(wěn)定性植袍。

　　對于點銑

　　存在許多刀具選擇惧眠，具體取決于零件特征和表面質(zhì)量要求籽懦。一般來說，對于較大的開放曲面氛魁，首選為圓刀片銑刀或球頭銑刀暮顺。對于型腔，有著大刀具懸伸的錐形球頭銑刀往往是最佳選擇秀存，其中在需要刀具可達性時捶码，模塊化刀具系統(tǒng)所提供的縮徑接桿可確保最大穩(wěn)定性。

　　適合粗加工的刀具應(yīng)用與機床能力和零件表面要求有關(guān)或链，較大的有效刀具直徑或許能夠在三軸加工時應(yīng)用惫恼。半精加工時，刀具路徑策略應(yīng)效仿精加工策略嚎衡，通常在五軸加工（有時使用三軸）時能最高效地獲得最佳加工結(jié)果垃燃。其目標(biāo)應(yīng)是為精加工工序留出均勻的加工余量。

　　對于精加工漓荞，刀具選擇取決于所需要的表面質(zhì)量和精度水平介然，其中通過使用不同類型的刀具（具體與零件特征和光潔度有關(guān)），即可對聯(lián)動五軸加工進行優(yōu)化拟卢。圓刀片銑刀使用得更為普遍盗晨，球頭銑刀適用于在成形和可達性方面要求更為苛刻的切削，例如封閉凹窩绞甥。

　　一系列不同的銑削刀具

　　適合于聯(lián)動和三軸加工工序献鬼，具體取決于粗加工和精加工所介入的程度。例如帖豫，大直徑的圓刀片銑刀適合較淺的大表面蜕逾，它采用相對較大的徑向吃刀。使用具有大圓角半徑或圓頭的圓刀片刀具或立銑刀進行銑削時竿丙，最好應(yīng)用適當(dāng)?shù)那腥虢呛蛢A角挑庶，以確保獲得最高的性能和加工結(jié)果∪砟埽可導(dǎo)致高進給能力的薄屑效應(yīng)是需要考慮到的生產(chǎn)率因素迎捺。

　　球頭刀具非常適合于五軸點銑，但可達性和軸自由移動受到限制（三加二軸）查排，例如受限于零件特征或夾具凳枝。這些刀具一般為整體硬質(zhì)合金立銑刀或可換頭銑刀，加工時間短跋核，在高切削速度下具有極高效率岖瑰。當(dāng)然，它們也很適合任意三加二軸加工工序砂代。

　　五軸加工時的表面質(zhì)量

　　在一定程度上是步距問題蹋订，與刀具直徑有關(guān)率挣。在具體應(yīng)用中是一項重要因素，因為它會影響到加工時間和表面質(zhì)量露戒。與用于常規(guī)仿形銑削的球頭刀具相比椒功，采用圓刀片銑刀可顯著縮短切削時間。對圓刀片銑刀而言趋肖，步距與直徑之間的關(guān)系最大為1比2硫舞，步距較大時，雖然可縮短加工時間乍询，但會留下更高的表面粗糙度铅惋。就此而論，球頭刀具不會提供同樣的生產(chǎn)效率椰锹，并且加工條件也較差泪滥。刀具將根據(jù)每齒進給量和切削寬度形成具有一定有高點的表面，而切削深度會影響到切削力膊抄，并對刀具穩(wěn)定性要求很高存站。要獲得平滑且均勻的表面質(zhì)量萌小，應(yīng)對刀具傾斜膛逞、進給值、切削方向和刀具夾持情況進行優(yōu)化狱心，以使其達到最佳平衡蟹幔。

　　總而言之，每種加工方法和刀具類型都有其特定優(yōu)勢音诫，正確選擇刀具并對其進行應(yīng)用優(yōu)化能夠提供更多的加工可能性惨奕，并且有機會降低五軸加工的成本。此外竭钝，采用優(yōu)秀的模擬軟件也能夠顯著降低出錯機會梨撞，并避免將寶貴的生產(chǎn)時間浪費在機床上測試新程序方面。

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