5轴加工技术及其夹具解决方案

5轴加工技术及其夹具解决方案

5轴加工及其夹具技术

本文为今尾夹具技术指南的番外篇，主要介绍最近热门的5轴加工技术及其使用的夹具。

什么是5轴加工？

5轴加工是指在X、Y、Z三个直线轴的基础上，增加两个旋转轴（旋转+倾斜），共5个轴进行的加工方式。

5轴加工主要有两种形式：

1. 分立型5轴加工：旋转2轴（旋转+倾斜）在停止状态下，仅直线上的3轴进行加工的方法。例如：3轴机床+圆转台（旋转+倾斜）。

2. 同步型5轴加工：直线3轴与旋转2轴（旋转+倾斜）同时运动进行加工的方法。例如：5轴控制加工中心。

5轴控制加工中心的种类

同步型5轴加工的5轴加工中心可以大致分为以下3种类型：

1. 工作台旋转型：工作台可以进行旋转2轴（旋转+倾斜）自由旋转的结构。

2. 主轴顶端旋转型：主轴拥有2个旋转轴（旋转+倾斜）的构造。

3. 主轴顶端及工作台旋转型：工作台拥有1个旋转轴，主轴拥有1倾斜轴的构造。

5轴加工的优势

5轴加工具有以下三大优势：

1. 缩短加工时间：通过缩短工具长度提高加工精度，面加工时可以使用刀具旋转速度快的部位（例如球面铣刀等）。

2. 工件内部加工：可以加工仅通过5轴同时加工才能完成的部位。

3. 一次装夹完成加工：通过减少装夹次数来提高精度、减少夹具成本、缩短准备时间。

接下来，让我们了解一下针对5轴加工的夹具解决方案。

5轴加工中夹具的选择

1. 避免工具干涉：5轴加工可以从各个方向进行，为了避免工具干涉，刀路更简单，夹具使用下拉式的夹具是最合适的。

可选用的产品：

• 圆柱型下拉式夹具（气缸形状的下拉式夹具）
• 下拉式快捷夹具（无需工具的手柄型，最适合铝质工件）

• 下拉式夹具（六角型）（可以使用拧螺母机或电动工具旋拧）

2. 定心作业更加简单：对于5轴加工来说，机床台面的回转中心和工件的回转中心如何实现高精度定位是提高加工精度的关键。

可选用的产品：

• 对心夹钳

3. 避免夹紧力不足：如果不能使用下拉式夹具的时候，如果尽可能使用少量的夹紧余料而产生更大的夹紧力，这也是加工中的关键。

可选用的产品：

• 三角形齿面压块（提高现有虎钳的摩擦力）
• 5轴夹紧系统（世界最强级夹紧力）