2021年4月12-17日朵栖，由中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的CIMT2021在北京成功舉辦踏志。作為本年度國內(nèi)舉辦的規(guī)模最大、品牌知名度最高的機(jī)床工具盛會(huì)宿饱，吸引了境內(nèi)外知名企業(yè)爭相在這個(gè)全球業(yè)界四大知名展會(huì)之一的平臺(tái)上展示自己的技術(shù)水平和服務(wù)實(shí)力熏瞄。作為后疫情時(shí)期首個(gè)開幕的全球知名機(jī)床工具展，CIMT2021吸引了20余萬人到場丐吹，現(xiàn)場人流如織惊申。

五軸頭是數(shù)控機(jī)床的重要功能部件性聚，代表著機(jī)床最主要的核心技術(shù)之一商麻，它能夠擴(kuò)展傳統(tǒng)機(jī)床的加工形式和加工自由度，實(shí)現(xiàn)機(jī)床功能的多樣化暴赡，能大幅度提升機(jī)床的加工范圍咏哈，使用戶企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力和附加值的最大化阀洛。CIMT2021展會(huì)上蒂茶，境內(nèi)外企業(yè)展出了品種繁多、外觀精美的五軸頭產(chǎn)品调拳，筆者就其中部分五軸頭產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)述小梢，不到之處，請(qǐng)同行斧正杀肩。

一挤奢、電主軸五軸頭

五軸聯(lián)動(dòng)加工一直是加工中心的至高追求，隨著模具制造和航空航天產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展洞难，對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床的需求越來越大舆吮。采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)A/C軸的五軸頭可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)加工，采用大功率高速電主軸可實(shí)現(xiàn)高速高精加工队贱。

對(duì)于雙軸（A/C軸）采用力矩電機(jī)直驅(qū)的AC擺頭色冀，有單擺和雙擺兩種形式。單擺式的只有一邊設(shè)有力矩電機(jī)柱嫌，A軸驅(qū)動(dòng)力較同規(guī)格雙擺式的小锋恬。雙擺式是A軸兩側(cè)都有力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相對(duì)單擺式A軸驅(qū)動(dòng)力大编丘，并且A軸對(duì)稱式設(shè)計(jì)与学，擺頭重心與C軸旋轉(zhuǎn)中心重合，轉(zhuǎn)位具有更好的穩(wěn)定性嘉抓。

1. 濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司

濟(jì)南二機(jī)床展出的4個(gè)五軸頭在跑和臺(tái)上各自做著A/C軸擺動(dòng)動(dòng)作索守，給觀眾帶來視覺沖擊晕窑，非常吸引眼球。

上圖中從左到右的4個(gè)五軸頭分別是通用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)A/C雙擺角銑頭卵佛、機(jī)械主軸式A/C雙擺角銑頭幕屹、力矩電機(jī)直驅(qū)A/C雙擺角銑頭、力矩電機(jī)直驅(qū)偏置A/C雙擺角銑頭取涕。大功率大扭矩的加工優(yōu)選機(jī)械主軸式A/C雙擺頭和通用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)A/C雙擺角銑頭触良，機(jī)械主軸式A/C雙擺頭的A/C軸驅(qū)動(dòng)扭矩可達(dá)4000-8700Nm，主軸扭矩最大可達(dá)3070Nm痛恃，機(jī)械主軸轉(zhuǎn)速5000r/min颓腮，適合強(qiáng)力切削；通用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)A/C雙擺角銑頭A/C軸驅(qū)動(dòng)扭矩1200Nm杜糕，主軸功率40-80kW谭某，主軸最高轉(zhuǎn)速30000r/min，適用于有色金屬悉种、復(fù)材等材料零件的高速高精加工接竣。高精度高效率加工以力矩電機(jī)直驅(qū)A/C雙擺角銑頭和力矩電機(jī)直驅(qū)偏置A/C雙擺角銑頭為優(yōu)選，力矩電機(jī)直驅(qū)A/C雙擺角銑頭A/C軸驅(qū)動(dòng)扭矩1500Nm函唾，主軸功率37-80kW巢季，主軸最高轉(zhuǎn)速30000r/min，A/C軸工作旋轉(zhuǎn)速度60r/min味扼，適用于有色金屬高速加工及模具精加工沾谓；力矩電機(jī)直驅(qū)偏置A/C雙擺角銑頭A/C軸驅(qū)動(dòng)扭矩800-1200Nm，主軸功率25-40kW戳鹅，主軸最高轉(zhuǎn)速24000r/min均驶，A/C軸工作旋轉(zhuǎn)速度60r/min，適用于汽車外板模具枫虏、玻璃鋼及碳纖維等復(fù)合材料的精加工妇穴。

濟(jì)南二機(jī)床的五軸頭，按不同應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)成4個(gè)具有代表性的產(chǎn)品隶债，加工范圍覆蓋了大部分機(jī)加工行業(yè)產(chǎn)品腾它。

2. 山東威達(dá)重工股份有限公司

展出的GMC2232bu五軸橋式高速龍門加工中心上配置了一款意大利HSD-810型雙臂叉式五軸銑頭，該銑頭力矩電機(jī)直驅(qū)燃异，主軸功率50/67.5kW携狭，主軸最大輸出扭矩90/120Nm，A/C軸加持力矩都達(dá)到4000Nm回俐，A軸定位精度6〞逛腿，C軸定位精度8〞，A/C軸搖擺最大速度30r/min仅颇。這種直驅(qū)五軸頭单默，既可五軸聯(lián)動(dòng)加工梗力，也可擺角到位后通過液壓夾緊實(shí)現(xiàn)定角度大扭矩加工。

3. 寧波天瑞精工機(jī)械有限公司

展出兩款五軸頭入荞，分別是5AS系列單臂五軸頭和5AF系列雙臂擺頭筷品，吸引了眾多觀眾。這兩款五軸頭配置20000r/min大功率電主軸捌冲，A絮眨、C軸采用直驅(qū)形式傳動(dòng)，高速麸颜、高響應(yīng)低白、無背隙，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)60r/min朴魁。擺頭A酣夫、C軸標(biāo)配圓光柵，定位精度小于10″牙娇。配置五軸防撞功能若又，反應(yīng)時(shí)間小于10ms，可對(duì)刀具粱快、工件及設(shè)備形成有效保護(hù)秩彤。

二、機(jī)械五軸頭（主機(jī)不配機(jī)械主軸）

機(jī)械五軸頭主要指轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)采用機(jī)械傳動(dòng)皆尔，銑頭配置機(jī)械主軸呐舔，這種結(jié)構(gòu)A/C軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度較慢，不可聯(lián)動(dòng)加工慷蠕，只能旋轉(zhuǎn)到固定角度，通過牙盤定位后進(jìn)行定角度加工食呻。機(jī)械五軸頭的加工效率不如直驅(qū)五軸頭流炕，但往往在可靠性和同體積輸出扭矩上占優(yōu)。機(jī)械五軸銑頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜仅胞，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)每辟、伺服電機(jī)加皮帶傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)干旧、凸輪蝸桿傳動(dòng)等種類渠欺。

機(jī)械五軸頭在機(jī)床上的應(yīng)用，筆者又將其分為兩大類椎眯，這里先介紹第一類酥丛，空腔滑枕直聯(lián)機(jī)械五軸頭：這種機(jī)床本身沒有主軸，滑枕空腔內(nèi)部設(shè)有大拉爪結(jié)構(gòu)咒舰，用于自動(dòng)抓取銑頭蘸暮，或者銑頭手動(dòng)固定在滑枕底部曼砾，銑頭的主軸相當(dāng)于機(jī)床主軸。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床可配置一種或多種銑頭懊据，如只配制一個(gè)五軸頭跑著，那這個(gè)五軸頭長期安裝在滑枕上，除維修外不再拆下來接纽；如果機(jī)床配置多個(gè)銑頭门幌，可通過更換不同銑頭實(shí)現(xiàn)不同加工功能，比如大隈機(jī)床阶铝，滑枕通過大拉爪結(jié)構(gòu)抓取延伸頭玻啡，就相當(dāng)于滑枕安裝了機(jī)械主軸。

1. 西班牙尼古拉斯克雷亞

展出的立式五軸頭和臥式五軸頭疙鹃，主軸最大轉(zhuǎn)速有6000和10000r/min兩種規(guī)格捌轮，最大扭矩可達(dá)840/990Nm，最大功率24/33kW赵颅。尼古拉斯五軸頭的一大優(yōu)勢(shì)是可做到自動(dòng)微分度虽另，A/C兩軸采用端齒盤錯(cuò)齒分度，最小分度可達(dá)0.02°饺谬。

2.日本大隈機(jī)床公司

展出的MCR-BV機(jī)床上安裝一款BC軸萬向分度頭捂刺，此銑頭采用音叉式結(jié)構(gòu)，主軸最大功率15kW募寨，最大轉(zhuǎn)速有2000和6000r/min兩種族展，B/C軸最小分度都可達(dá)到1o，是一種既傳統(tǒng)又經(jīng)典的結(jié)構(gòu)拔鹰。作為機(jī)械主軸輸出的萬向頭仪缸，主軸轉(zhuǎn)速能做到6000r/min，業(yè)內(nèi)少有列肢。

3. 北京北一機(jī)床股份有限公司

展出的是一款機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的五軸頭恰画，主軸最大功率40kW，主軸最高轉(zhuǎn)速3000r/min瓷马，擺動(dòng)最高速度6r/min拴还，擺動(dòng)進(jìn)給最大扭矩7500Nm。擺頭擺動(dòng)進(jìn)給由單獨(dú)的交流伺服電機(jī)經(jīng)幾組消隙齒輪傳遞到擺動(dòng)軸裂怕，可以做到無間隙傳動(dòng)症影，傳動(dòng)精度高。五軸頭具有高剛性椒缀、高負(fù)載垦亲、高轉(zhuǎn)速、大扭矩的特點(diǎn)柱丐，適用于鈦合金腌径、高強(qiáng)度材料的五軸切削加工栗雳。

三、機(jī)械五軸頭（主機(jī)可配機(jī)械主軸）

機(jī)械五軸頭在機(jī)床上的應(yīng)用笔骏，筆者歸納的第二大類是临，是機(jī)床滑枕自帶主軸，在不帶銑頭的時(shí)候是普通的三軸機(jī)床室拿，加配銑頭后兆又，系統(tǒng)開通五軸功能，即可實(shí)現(xiàn)五軸加工磺穷。此時(shí)的五軸頭是外掛式陈莽，通過若干小油缸拉緊至滑枕端面，通過C軸端齒盤定位虽抄。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)走搁，使整體主機(jī)的可靠性更高，畢竟銑頭維修不會(huì)影響主機(jī)的三軸使用迈窟，但因?yàn)榛聿皇强涨辉O(shè)計(jì)私植，銑頭的C軸轉(zhuǎn)位就要放在銑頭的上部，不能藏身于滑枕內(nèi)部车酣，所以第二類同體型的機(jī)械五軸頭曲稼，較前面介紹的第一類機(jī)械五軸頭的輸出功率和扭矩都偏小。

1. 寧波海天精工股份有限公司

展出的是一款新品偏置式機(jī)械五軸頭湖员，整體外觀精巧贫悄，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，最大功率15kW娘摔，最大扭矩600Nm窄坦，主軸最大轉(zhuǎn)速4000r/min，采用油氣潤滑晰筛，自動(dòng)換頭嫡丙、自動(dòng)分度、自動(dòng)定位镐怔、自動(dòng)松拉刀，可選配中心出水功能侣赘，A/C軸采用端齒盤定位麦葱，最小分度精度1°。該機(jī)械五軸頭適用于多種材料的半精加工和精加工频澜。此五軸頭A軸可做微分度結(jié)構(gòu)盖础，最小分度可達(dá)0.01°，大幅拓寬了此銑頭的工藝加工范圍试授。

2.臺(tái)灣葳立

展出了一款偏置式機(jī)械五軸頭伶肚，主軸功率15/20kW闭廊，主軸最大轉(zhuǎn)速3000r/min，A/C軸最小分度1o侄含。

3.臺(tái)灣吉輔

展臺(tái)上擺放了一款偏置式全自動(dòng)萬能頭典义，此銑頭主軸最大扭矩1000Nm，最高轉(zhuǎn)速3000r/min褒醒，C軸自動(dòng)分度角度5°藕各，A軸自動(dòng)分度角度2.5°，可自動(dòng)松拉刀焦除，齒輪采用油脂潤滑激况。

4. 常州市銘源精密傳動(dòng)技術(shù)有限公司

同樣展出了一款偏置式全自動(dòng)萬能頭，該銑頭最大扭矩1200Nm膘魄，主軸最大轉(zhuǎn)速2000r/min乌逐，齒輪油脂潤滑，A/C軸自動(dòng)分度创葡，最小分度2.5°浙踢，自動(dòng)松拉刀。

四蹈丸、結(jié)束語

本文側(cè)重點(diǎn)集中在本次展會(huì)展出的部分電主軸直驅(qū)五軸頭和機(jī)械五軸頭成黄，相對(duì)于往屆展會(huì)五軸頭產(chǎn)品大多集中在進(jìn)口設(shè)備上，本次展會(huì)展出的國產(chǎn)五軸頭在種類和數(shù)量上呈現(xiàn)出與進(jìn)口五軸頭分庭抗禮的形勢(shì)逻杖，濟(jì)二奋岁、北一、天瑞精工荸百、海天精工槽邮、臺(tái)灣巍立、臺(tái)灣吉輔债竖、銘源等多家機(jī)床廠和銑頭專營廠家提供了自己的五軸頭產(chǎn)品调捍，其中天瑞精工的兩款聯(lián)動(dòng)五軸頭，海天精工姨猖、臺(tái)灣吉輔吃它、銘源三家各自的偏置式機(jī)械五軸頭都屬新品。

五軸加工中心已成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)重點(diǎn)裝備漆逐，五軸銑頭也是機(jī)床制造業(yè)一個(gè)重要的高端配件驼凌，加速推進(jìn)五軸銑頭的研發(fā)與制造是解決機(jī)床制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。國內(nèi)越來越多有實(shí)力的機(jī)床企業(yè)開始大力研發(fā)制造功能部件產(chǎn)品撬替，從自動(dòng)直角頭到機(jī)械五軸頭唾姊、直驅(qū)五軸頭，再到高性能電主軸、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)等關(guān)鍵功能部件驱劳，逐步擺脫了高端功能部件只能依賴進(jìn)口的尷尬局面幻狈。

通過長時(shí)間的驗(yàn)證和改進(jìn)，國產(chǎn)銑頭產(chǎn)品的精度和可靠性已逐步貼近進(jìn)口產(chǎn)品驻子，且國產(chǎn)銑頭在售價(jià)上占有巨大優(yōu)勢(shì)灿意。相信通過國內(nèi)機(jī)床工具企業(yè)的共同努力，銑頭產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)越做越好拴孤，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃酵卦綄挕?/p>

（協(xié)會(huì)銑床分會(huì) 趙巖（寧波海天精工股份有限公司） ）

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