今天為大家分享的是來自浙江合屹科技有限公司的CEO徐春均先生在新能源汽車零部件制造技術(shù)發(fā)展趨勢下的工藝挑戰(zhàn)研討會上的分享內(nèi)容——中高端制造之五軸加工，干貨滿滿還不快看過來！

前 言

五軸聯(lián)動加工中心，是一種科技含量高、精密度高，專門用于加工復(fù)雜曲面的加工中心，這種加工中心系統(tǒng)對一個******的航空、航海、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。

一、什么是五軸加工中心

五軸聯(lián)動加工有高效率、高精度的特點(diǎn)，工件一次裝夾就可以完成復(fù)雜的加工。能夠適應(yīng)像汽車零部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等現(xiàn)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(qū)別的。很多人不知道這一點(diǎn)，誤把五面體加工中心當(dāng)做五軸加工中心。五軸加工中心有X，Y，Z，A，C五個軸，XYZ和AC軸形成五軸聯(lián)動加工，擅長空間曲面加工，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似于三軸加工中心，只是它可以同時做五個面，但是它無法做異型加工，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(jù)了解目前五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心系統(tǒng)是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽車機(jī)輪子、大型柴油機(jī)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面都加工。也就是所謂的加工角度避讓。如果是聯(lián)動機(jī)床，C軸能夠無限制旋轉(zhuǎn)，A軸大約能做到130度旋轉(zhuǎn)。這些設(shè)備特性使得加工時不會發(fā)生干涉。

這樣帶來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的重復(fù)定位誤差。同時一次裝夾也節(jié)約了大量的時間，提高了工作效率。能夠減少從產(chǎn)品到發(fā)貨的時間，減少庫存貨量。

②減少設(shè)備投資成本，車間占地以及車間數(shù)量。

五軸加工中心左右復(fù)合加工機(jī)，通常帶有T（車）功能，從甚至從車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(shè)備的價格非常昂貴，通過成本、加工節(jié)拍等核算可以發(fā)現(xiàn)五軸的性價比較高。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)方式問題在于有大量的等待時間無法消除。但是五軸復(fù)合型加工設(shè)備所代表的的工程集約式生產(chǎn)僅需要前期的等待調(diào)試時間，并且隨著目前國內(nèi)各類整機(jī)模擬軟件的普及，甚至只需要導(dǎo)入毛坯數(shù)據(jù)就可以完成編程，也能夠大大縮短前期準(zhǔn)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，能實現(xiàn)自動化。

五軸另一個顯著的特征是對夾具的依賴性會降低，規(guī)則工件直接用三爪四爪卡盤即可夾持，不規(guī)則工件使用一面兩銷即可。同時五軸加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)工廠的自動化、少人化。比如加工機(jī)器人的關(guān)節(jié)與底座。之前是使用臥加與立加復(fù)合加工，現(xiàn)在僅需使用零點(diǎn)托盤配合五軸加工中心，即可實現(xiàn)24小時運(yùn)轉(zhuǎn)加工。

三、加工實例

3.1：產(chǎn)品加工時長有效縮減案例

這是一個關(guān)于車銑復(fù)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(zhuǎn)三次，需要2~3天才能完成。

3.2：復(fù)合加工中心的加工時間縮減實例

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(shù)量不多。按照之前的傳統(tǒng)工藝，批量從鍛件做到成品，時間大概需要兩個月。但是使用復(fù)合加工機(jī)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

這是一個加工差速器殼體的案例。之前車內(nèi)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，然后再將刀架拉過來進(jìn)行安裝。但是如果使用五軸，直接可以使用普通刀具，并且無需人工塞刀，設(shè)備可以自動塞進(jìn)去，包括裝夾時間能減少一半。但是加工精度得到了提升，同時在定制刀具的成本降低方面，效果也非常顯著。

之前接觸過一批閥類件的單子，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與差速器殼體比較類似，內(nèi)部非常復(fù)雜。不僅僅需要加工中心加工各個方向，應(yīng)對偏心件需要先制作工藝臺階夾持，然后再將其洗去，時間久，材料浪費(fèi)。

視頻展示五軸機(jī)床的衍生功能，自動翻轉(zhuǎn)工件，銑削動作。

公司由一群才華橫溢經(jīng)驗豐富的熟練操作車、銑、磨、電火花、線切割、數(shù)控設(shè)備操作人員和經(jīng)驗豐富的模具設(shè)計、裝配高級工程師組成的員工隊伍，全面實現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計（PRE/UG./SLIDWORK）及計算機(jī)制造加工系統(tǒng)（CAD/CAE/CAM），運(yùn)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(yán)格按照ISO9000質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

視頻中展示的就是之前說到的加工差速器殼體中所使用的特殊鏜刀，在內(nèi)球面的加工中運(yùn)用常規(guī)的車床是無法接入的。另外多軸機(jī)床值得一提的是，裝夾刀柄后也可以是當(dāng)做機(jī)械手使用，可以進(jìn)行自動的翻轉(zhuǎn)。

3.4：工程集約實例

這是另外一種加工手段。我們都知道傳統(tǒng)意義的車削工藝刀片一直是接觸刀片。而這種工藝可以稱之為銑車。這種工藝通過動力頭銑，主軸勻速旋轉(zhuǎn)。這種機(jī)工方式的好處在于有效的使得刀片溫度下降。并且銑車工藝的排屑系統(tǒng)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，發(fā)現(xiàn)加工鐵削很黏，無法正常排出，影響了正常工藝的進(jìn)行。而這種加工手段能夠******的規(guī)避這樣的問題。

四、技術(shù)推薦——力矩電機(jī)

過去20多年來，直接驅(qū)動力矩電機(jī)顯著提升了許多應(yīng)用性能，包括大量高科技行業(yè)的應(yīng)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(jī)殼的車削加工。運(yùn)用直線電機(jī)組合成非標(biāo)車床去做。

今天直接驅(qū)動技術(shù)已被視為滿足現(xiàn)代機(jī)器高生產(chǎn)力、高精度和高動態(tài)性能的優(yōu)選解決方案。直線驅(qū)動系統(tǒng)的基本含義是負(fù)載與電機(jī)直接連接在一起，也就是說電機(jī)直接驅(qū)動負(fù)載。剛性更高、機(jī)構(gòu)更緊湊只是該技術(shù)的幾個突出優(yōu)點(diǎn)。除了這些特點(diǎn)，力矩電機(jī)還能降低維修成本、簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、消除磨損和減輕維護(hù)。

而未來直線電機(jī)的扭力會越來越高，機(jī)床甚至不再需要依賴絲杠。對于未來的產(chǎn)品成本、品質(zhì)和工藝，都會有一個較大的提升。