提到“五軸聯(lián)動(dòng)和五軸定位加工”突然發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)詞兒有時(shí)會(huì)讓很多加工行業(yè)內(nèi)的人弄混淆，所以今天特別寫了這篇文章和想學(xué)習(xí)的你一起學(xué)習(xí)下。目前加工中，絕大多數(shù)的任務(wù)都是可以三軸完成的，粗略估計(jì)個(gè)數(shù)85%。只有余下的15%需要用到五軸加工，而五軸加工中3+2加工又占了這15%的至少80%，也就是總數(shù)的12%，只有剩下的3%是需要用到五軸聯(lián)動(dòng)加工的，這里的五軸聯(lián)動(dòng)包含了四軸聯(lián)動(dòng)的情形，主要加工的零件也就是葉輪，葉片，航空薄壁件，少數(shù)工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品等。
按照是否支持聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，五軸機(jī)床可以分為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和五軸定位機(jī)床。兩者的區(qū)別在于，后者僅僅能滿足3+2的需求，而前者是聯(lián)動(dòng)和非聯(lián)動(dòng)的加工活計(jì)全能完成。
1. 3+2定位加工
先了解一個(gè)概念固定軸加工和多軸加工。
固定軸加工：刀軸或者工件的方位是固定的，且加工過(guò)程中，刀軸或者工件的方位不會(huì)發(fā)生變化。
多軸加工：多軸加工時(shí)相對(duì)于固定軸【三軸】而言的，因而則意味著加工過(guò)程中至少包含有一條旋轉(zhuǎn)軸參與運(yùn)動(dòng)。但注意旋轉(zhuǎn)軸參與運(yùn)動(dòng)并不是意味著，旋轉(zhuǎn)軸就一定和平動(dòng)軸發(fā)生聯(lián)動(dòng)參與加工。相反很多時(shí)候，旋轉(zhuǎn)軸是起到定位作用的。這是的加工就是我們上面提到的3+2加工，其加工主要的對(duì)象有絕大多數(shù)的機(jī)械零件，如汽車減速箱箱體，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等。
在一個(gè)三軸銑削程序執(zhí)行時(shí)，使用五軸機(jī)床的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸將切削刀具固定在一個(gè)傾斜的位置，3+2加工技術(shù)的名字也由此而來(lái)，這也叫做定位五軸機(jī)床，因?yàn)榈谒膫€(gè)軸和第五個(gè)軸是用來(lái)確定在固定位置上刀具的方向，而不是在加工過(guò)程中連續(xù)不斷。
3+2定位加工的原理實(shí)質(zhì)上就是三軸功能在特定角度(即“定位”)上的實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是當(dāng)機(jī)床轉(zhuǎn)了角度以后，還是以普通三軸的方式進(jìn)行加工。
2. 什么是5軸聯(lián)動(dòng)加工
根據(jù)ISO的規(guī)定，在描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用左手直角坐標(biāo)系；其中平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為Z軸，繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。通常五軸聯(lián)動(dòng)是指X、Y、Z、A、B中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。
3. 3+2定位與5軸聯(lián)動(dòng)的區(qū)別：
3+2定位加工與5軸聯(lián)動(dòng)加工適用的行業(yè)對(duì)象不同，5軸聯(lián)動(dòng)加工適合曲面加工，3+2定位加工適合于平面加工。
3+2定位加工的優(yōu)勢(shì)：
1）可以使用更短的，剛性更高的切削刀具。
2）刀具可以與表面形成一定的角度，主軸頭可以伸得更低，離工件更近。
3）刀具移動(dòng)距離更短，程序代碼更少。
3+2定位加工的局限性：
3+2定位加工通常被認(rèn)為是設(shè)置一個(gè)對(duì)主軸的常量角度。復(fù)雜工件可能要求許多個(gè)傾斜視圖以覆蓋整個(gè)工件，但這樣會(huì)導(dǎo)致刀具路徑重疊，從而增加加工時(shí)間。
5軸聯(lián)動(dòng)加工的優(yōu)勢(shì)：
加工時(shí)無(wú)需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。
減少夾具的使用數(shù)量。
加工中省去許多特殊刀具，從而降低了刀具成本。
在加工中能增加刀具的有效切削刃長(zhǎng)度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。
5軸聯(lián)動(dòng)的局限性：
相比3+2定位，其主軸剛性要差一些。
有些情況不宜采用五軸方案，比如刀具太短，或刀柄太大，使任何傾斜角的工況下都不能避免振動(dòng)。
相比3軸機(jī)床，加工精度誤差大。