4+1加工工藝比5軸加工效果更好，刀具壽命屋犯、切削時(shí)間和工件表面粗糙度等均能夠得到一定改善级衅。

　　4+1加工工藝是一種簡(jiǎn)化的不會(huì)逐條加工的5軸加工工藝，它可以進(jìn)一步改善5軸機(jī)床的加工效果经禽，是一種在5軸機(jī)床上通過(guò)程序固定旋轉(zhuǎn)軸蒋巡，利用3個(gè)坐標(biāo)位移軸和一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸工作的加工工藝。

　　盡管機(jī)床有多種運(yùn)動(dòng)形式可剪，但在通常情況下肚苇，一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸可以無(wú)限運(yùn)動(dòng)，而另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)則是有一定范圍限制的登翩。出于專業(yè)命名的需要, 這里將可以無(wú)限運(yùn)動(dòng)的軸命名為工作臺(tái)軸(table axis)蚣锌，而另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸命名為主軸(pivot axis)。

　　大多數(shù)機(jī)床的工作臺(tái)軸和主軸都有不同的性能特點(diǎn)。表中列舉了不同形式和尺寸的銑床旋轉(zhuǎn)軸的最高轉(zhuǎn)速计浮，然而重要的并不是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性谓墨，而是這些數(shù)據(jù)說(shuō)明的一個(gè)事實(shí)，大多數(shù)工作臺(tái)軸的最高轉(zhuǎn)速都大于主軸最高轉(zhuǎn)速漓拾。4+1加工工藝就是利用工作臺(tái)軸更好的動(dòng)力性阁最，使用主軸預(yù)先定位工件。

　　4+1加工工藝通常使用的是刀具定位的工藝骇两，由于表面依賴加工時(shí)刀具定位是直接參照工件的外形輪廓(包括進(jìn)/退速种、傾角過(guò)盈)。在表面依賴加工方式中4+1加工工藝僅適于加工外形輪廓為圓柱形的零件低千。

　　相對(duì)而言配阵，表面獨(dú)立加工時(shí)使用一個(gè)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)(實(shí)際上是基于機(jī)床本身的坐標(biāo)系統(tǒng))來(lái)計(jì)算刀具定位，事實(shí)上在4+1加工時(shí)刀具對(duì)于工件的角度并不是保持恒定的示血。4+1加工工藝最大的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)主軸被固定或夾緊時(shí)棋傍，可以增加機(jī)床結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通常表面依賴加工時(shí)會(huì)使工作臺(tái)軸的加速和減速能力降低难审√奔穑總之，在4+1加工時(shí)刀具壽命告喊、加工時(shí)間麸拄，以及工件表面粗糙度等均能夠得到一定改善。

　　一個(gè)完整簡(jiǎn)單的型芯工件的輪廓惯慎，在這個(gè)案例中表面依賴的加工方法可能會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)軸多次回車反轉(zhuǎn)颤皆，而表面獨(dú)立加工方法在這種情況下顯然更有效。

　　最終用戶在考慮5軸加工方法時(shí)通常會(huì)考慮程序的復(fù)雜性灯忙，在涉及4+1加工工藝時(shí)给番，要充分滿足在簡(jiǎn)單和復(fù)雜外形加工中的各種要求。操作指令應(yīng)該和固定主軸角度一樣簡(jiǎn)單欢兑，軟件可以在指定的角度計(jì)算刀具的位置狞绰。

　　程序指令不應(yīng)該比其他相關(guān)因素（如零件或刀具的安裝、機(jī)床其他可能產(chǎn)生的干涉等因素）更加復(fù)雜置凤。對(duì)于干涉情況的識(shí)別和應(yīng)對(duì)能力峦夺，最終由程序接口和計(jì)算技巧來(lái)決定。對(duì)于潛在的干涉現(xiàn)象匠泵，精確的確定避免干涉的角度輸入值將會(huì)明顯增加程序設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)恋赎。事實(shí)上, 在許多情形下使整個(gè)加工表面（區(qū)域）避免干涉的加工指令并不是一個(gè)角度輸入值倘回。

　　假如程序員必須采用手工方法去識(shí)別一系列潛在操作所對(duì)應(yīng)的主軸角度了酌，那么所增加的設(shè)計(jì)工作、模擬結(jié)果、機(jī)器測(cè)試和潛在的報(bào)廢零件等將明顯降低工廠對(duì)于多軸設(shè)備投資的回報(bào)对嚼。傳統(tǒng)的手動(dòng)編程工序十分繁瑣夹抗，而且不適合有參照和一些可重復(fù)加工的零件。

　　這就要求編程人員能夠給出一個(gè)最接近理想的解決方案纵竖，而一個(gè)動(dòng)態(tài)防碰撞系統(tǒng)可以使工藝設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單漠烧。假如誤差在允許范圍內(nèi)，通過(guò)動(dòng)態(tài)的防碰撞方法靡砌，當(dāng)干涉被識(shí)別后（僅需要多輸入一個(gè)參數(shù)）已脓，系統(tǒng)就可以在指定范圍內(nèi)尋求標(biāo)準(zhǔn)4+1加工工藝，像其他方案一樣切實(shí)可行通殃。

　　在點(diǎn)銑削操作中（刀具和工件點(diǎn)接觸）度液，可能會(huì)有無(wú)數(shù)的防碰撞方法可供選擇。唯一的限制條件是刀具不能處于干涉位置画舌，對(duì)于過(guò)盈角度無(wú)論是主軸還是工作臺(tái)軸堕担，CAM軟件同樣可以提供一個(gè)首選方向，最終的方案是由零件的外形輪廓曲聂、機(jī)床的尺寸和性能特點(diǎn)確定霹购。
如果是通過(guò)主軸來(lái)避免碰撞的方法，那么由于產(chǎn)生了不斷變化的5軸運(yùn)動(dòng)侠呛，就不能嚴(yán)格的稱之為4+1加工工藝贾瞪。但是，這個(gè)結(jié)果提供了一個(gè)非常實(shí)際的利用4+1加工工藝作為主要加工方式的解決方案跃等。在一些極具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域中使用5軸機(jī)床菲痹，通過(guò)軟件自動(dòng)地尋找一些更具價(jià)值更完美的設(shè)計(jì)時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生一些更完美的結(jié)果喉投。

　　4+1加工工藝可以對(duì)機(jī)械控制和后處理工序產(chǎn)生積極的影響编毒，最主要的作用就是向CNC控制器輸入新的程序，用以得出所需的結(jié)果种车，不僅是為了滿足機(jī)械結(jié)構(gòu)的定位歹簸，同樣為了滿足控制器在指令位置之間的選擇。

　　通過(guò)提供一系列經(jīng)過(guò)計(jì)算的控制定位的刀具路徑匿贝，一般的工具中心點(diǎn)管理工藝都會(huì)非常成功搬洪。指定4個(gè)動(dòng)態(tài)軸簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程的控制，4個(gè)動(dòng)態(tài)軸所產(chǎn)生的相同的刀具路徑可以改善零件的表面質(zhì)量丁傲，這是因?yàn)閹讉€(gè)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)的情況非常少燃拥。5軸通常用于加工表面精度高要求很高的零件，3軸在正確使用的情況下也可以進(jìn)行高精度定位和高精度表面加工匈勋，而4+1加工工藝可以介于兩者之間礼旅。

　　例如，加工一個(gè)直徑為900mm的水泵，使用4+1加工工藝相對(duì)于使用5軸加工可以節(jié)省35%的時(shí)間痘系。通過(guò)固定或夾緊菲嘴，主軸機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)變得更為穩(wěn)固，同時(shí)刀具的性能得到了改善汰翠，增加了進(jìn)給率龄坪，延長(zhǎng)了使用壽命。

　　與3軸加工相比复唤，采用4+1加工工藝加工型芯工件可以使用更短的刀具健田，由于計(jì)算系統(tǒng)可以檢查刀柄，防碰撞方法可以使用戶放心地使用很短的刀具佛纫。

　　4+1加工工藝可以為整個(gè)表面加工提供統(tǒng)一的刀具路徑抄课，同時(shí)可以避免由于使用復(fù)合3+2工藝或復(fù)合4+1工藝在輸入不同參數(shù)時(shí)所產(chǎn)生的表面不匹配現(xiàn)象，而獨(dú)有的刀具路徑可以避免多余的信號(hào)傳送（插入/撤銷）雳旅。對(duì)于實(shí)際用戶而言4+1加工工藝完成操作的時(shí)間比3+2加工減少了50%跟磨。

　　CAM軟件能夠使編程人員和車間工作相對(duì)簡(jiǎn)單，4+1加工工藝作為一種最基本的加工方式其影響遠(yuǎn)大于作為5軸機(jī)床簡(jiǎn)化形式的影響忱痴。

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