今天為大家分享的是來(lái)自浙江合屹科技有限公司的CEO徐春均先生在新能源汽車(chē)零部件制造技術(shù)發(fā)展趨勢下的工藝挑戰研討會(huì )上的分享內容——中高端制造之五軸加工，干貨滿(mǎn)滿(mǎn)還不快看過(guò)來(lái)！

前 言

五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，是一種科技含量高、精密度高，專(zhuān)門(mén)用于加工復雜曲面的加工中心，這種加工中心系統對一個(gè)******的航空、航海、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業(yè)有著(zhù)舉足輕重的影響力。

一、什么是五軸加工中心

五軸聯(lián)動(dòng)加工有高效率、高精度的特點(diǎn)，工件一次裝夾就可以完成復雜的加工。能夠適應像汽車(chē)零部件、飛機結構件等現在模具的加工。五軸加工中心和五面體加工中心是有很大的區別的。很多人不知道這一點(diǎn)，誤把五面體加工中心當做五軸加工中心。五軸加工中心有X，Y，Z，A，C五個(gè)軸，XYZ和AC軸形成五軸聯(lián)動(dòng)加工，擅長(cháng)空間曲面加工，異型加工，鏤空加工，打孔，斜孔，斜切等。而五面體加工中心則是類(lèi)似于三軸加工中心，只是它可以同時(shí)做五個(gè)面，但是它無(wú)法做異型加工，如打斜孔、切割斜面等。

此外，五軸加工中心的適用范圍非常廣泛，據了解目前五軸聯(lián)動(dòng)數控加工中心系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉子、汽車(chē)機輪子、大型柴油機曲軸等等加工的******手段。

二、五軸加工中心的優(yōu)勢

那么五軸加工究竟有哪些優(yōu)勢呢？

①減少加工時(shí)間，提高加工精度。

五軸加工中心***大的特點(diǎn)就是一次性裝夾可以把五個(gè)面都加工。也就是所謂的加工角度避讓。如果是聯(lián)動(dòng)機床，C軸能夠無(wú)限制旋轉，A軸大約能做到130度旋轉。這些設備特性使得加工時(shí)不會(huì )發(fā)生干涉。

這樣帶來(lái)的好處在于一次裝夾既可以完成加工，即避免了多次裝夾所帶來(lái)的重復定位誤差。同時(shí)一次裝夾也節約了大量的時(shí)間，提高了工作效率。能夠減少從產(chǎn)品到發(fā)貨的時(shí)間，減少庫存貨量。

②減少設備投資成本，車(chē)間占地以及車(chē)間數量。

五軸加工中心左右復合加工機，通常帶有T（車(chē)）功能，從甚至從車(chē)床到銑床到立磨都可以包括進(jìn)去，大家都知道目前立磨設備的價(jià)格非常昂貴，通過(guò)成本、加工節拍等核算可以發(fā)現五軸的性?xún)r(jià)比較高。此前大家生產(chǎn)加工可能以工程分割式為主，這樣的生產(chǎn)方式問(wèn)題在于有大量的等待時(shí)間無(wú)法消除。但是五軸復合型加工設備所代表的的工程集約式生產(chǎn)僅需要前期的等待調試時(shí)間，并且隨著(zhù)目前國內各類(lèi)整機模擬軟件的普及，甚至只需要導入毛坯數據就可以完成編程，也能夠大大縮短前期準備。所以目前國外的汽配件以及高端制造基本都是以五軸為主。

③不需要特殊的夾具，能實(shí)現自動(dòng)化。

五軸另一個(gè)顯著(zhù)的特征是對夾具的依賴(lài)性會(huì )降低，規則工件直接用三爪四爪卡盤(pán)即可夾持，不規則工件使用一面兩銷(xiāo)即可。同時(shí)五軸加工中心能夠實(shí)現工廠(chǎng)的自動(dòng)化、少人化。比如加工機器人的關(guān)節與底座。之前是使用臥加與立加復合加工，現在僅需使用零點(diǎn)托盤(pán)配合五軸加工中心，即可實(shí)現24小時(shí)運轉加工。

三、加工實(shí)例

3.1：產(chǎn)品加工時(shí)長(cháng)有效縮減案例

這是一個(gè)關(guān)于車(chē)銑復合零件的案例，目前僅加工一天就可以完成發(fā)貨。按照原先的加工方式使用加工中心，工藝上需要至少翻轉三次，需要2~3天才能完成。

3.2：復合加工中心的加工時(shí)間縮減實(shí)例

這是關(guān)于曲軸試制的工藝流程改進(jìn)：大型鋼件，屬于定制化的零件，所以數量不多。按照之前的傳統工藝，批量從鍛件做到成品，時(shí)間大概需要兩個(gè)月。但是使用復合加工機僅需一道即可成型，***后只需要放到曲軸磨床磨削完成***后一道工藝即可。

3.3：回避干涉的接近加工方法

這是一個(gè)加工差速器殼體的案例。之前車(chē)內球面的加工方案是使用特殊刀具，需要人手工把刀具塞進(jìn)去，然后再將刀架拉過(guò)來(lái)進(jìn)行安裝。但是如果使用五軸，直接可以使用普通刀具，并且無(wú)需人工塞刀，設備可以自動(dòng)塞進(jìn)去，包括裝夾時(shí)間能減少一半。但是加工精度得到了提升，同時(shí)在定制刀具的成本降低方面，效果也非常顯著(zhù)。

之前接觸過(guò)一批閥類(lèi)件的單子，內部結構與差速器殼體比較類(lèi)似，內部非常復雜。不僅僅需要加工中心加工各個(gè)方向，應對偏心件需要先制作工藝臺階夾持，然后再將其洗去，時(shí)間久，材料浪費。

視頻展示五軸機床的衍生功能，自動(dòng)翻轉工件，銑削動(dòng)作。

公司由一群才華橫溢經(jīng)驗豐富的熟練操作車(chē)、銑、磨、電火花、線(xiàn)切割、數控設備操作人員和經(jīng)驗豐富的模具設計、裝配高級工程師組成的員工隊伍，全面實(shí)現計算機輔助設計（PRE/UG./SLIDWORK）及計算機制造加工系統（CAD/CAE/CAM），運用******的制造工藝和完善的質(zhì)量控制流程，北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工產(chǎn)品質(zhì)量嚴格按照ISO9000質(zhì)量體系標準執行。

視頻中展示的就是之前說(shuō)到的加工差速器殼體中所使用的特殊鏜刀，在內球面的加工中運用常規的車(chē)床是無(wú)法接入的。另外多軸機床值得一提的是，裝夾刀柄后也可以是當做機械手使用，可以進(jìn)行自動(dòng)的翻轉。

3.4：工程集約實(shí)例

這是另外一種加工手段。我們都知道傳統意義的車(chē)削工藝刀片一直是接觸刀片。而這種工藝可以稱(chēng)之為銑車(chē)。這種工藝通過(guò)動(dòng)力頭銑，主軸勻速旋轉。這種機工方式的好處在于有效的使得刀片溫度下降。并且銑車(chē)工藝的排屑系統比較好。比如我們之前接觸到關(guān)于使用Q295D這種鋼材加工時(shí)，發(fā)現加工鐵削很黏，無(wú)法正常排出，影響了正常工藝的進(jìn)行。而這種加工手段能夠******的規避這樣的問(wèn)題。

四、技術(shù)推薦——力矩電機

過(guò)去20多年來(lái)，直接驅動(dòng)力矩電機顯著(zhù)提升了許多應用性能，包括大量高科技行業(yè)的應用。對于偏心零件的加工，五六年前在富士康就已經(jīng)有在使用，他們用于手機殼的車(chē)削加工。運用直線(xiàn)電機組合成非標車(chē)床去做。

今天直接驅動(dòng)技術(shù)已被視為滿(mǎn)足現代機器高生產(chǎn)力、高精度和高動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)選解決方案。直線(xiàn)驅動(dòng)系統的基本含義是負載與電機直接連接在一起，也就是說(shuō)電機直接驅動(dòng)負載。剛性更高、機構更緊湊只是該技術(shù)的幾個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。除了這些特點(diǎn)，力矩電機還能降低維修成本、簡(jiǎn)化機器結構、消除磨損和減輕維護。

而未來(lái)直線(xiàn)電機的扭力會(huì )越來(lái)越高，機床甚至不再需要依賴(lài)絲杠。對于未來(lái)的產(chǎn)品成本、品質(zhì)和工藝，都會(huì )有一個(gè)較大的提升。