1980 年代中期，DECKEL MAHO 弗朗頓公司的 MH 700 S 銑削加工中心在五軸數(shù)控加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破?！般婎^與工作臺(tái)進(jìn)給軸的連續(xù)控制以及 CNC 與 CAM 技術(shù)的發(fā)展在當(dāng)時(shí)是革命性事件”，DECKEL MAHO 弗朗頓公司總經(jīng)理 Alfred Gei?ler 回憶說。
1980 年代中期，DECKEL MAHO 弗朗頓公司的 MH 700 S 銑削加工中心在五軸數(shù)控加工領(lǐng)域獲得突破?！般婎^與工作臺(tái)進(jìn)給軸的連續(xù)控制以及 CNC 與 CAM 技術(shù)的發(fā)展在當(dāng)時(shí)是革命性事件”，DECKEL MAHO 弗朗頓公司總經(jīng)理 Alfred Gei?ler 回憶說。
可控 B 軸擺動(dòng)銑頭是重大技術(shù)進(jìn)步
該機(jī)特別之處在于數(shù)控回轉(zhuǎn)擺動(dòng)工作臺(tái)與程序控制主軸能從水平位置轉(zhuǎn)換到垂直位置并具有 36 位的刀庫。復(fù)雜工件甚至能一次裝件完成無人值守的完整加工，不需要停頓就能一直加工到深夜?！耙獙?shí)施這種 5 軸技術(shù)需要一個(gè)前提，那就是無反向間隙的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)以及回轉(zhuǎn)軸和直線軸都要采用直接測量系統(tǒng)”，Gei?ler 解釋說。此外，5 軸加工對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算能力要求很高，以前的系統(tǒng)計(jì)算能力不足。
5 軸加工技術(shù)成功的關(guān)鍵是可控 B 軸擺動(dòng)銑頭的發(fā)展。1990 年中期，弗朗頓公司推出的 P 系列機(jī)床體現(xiàn)了在該領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)地位?！?5°擺動(dòng)面的 B 軸能非常穩(wěn)定地進(jìn)行五軸聯(lián)動(dòng)銑削加工，因?yàn)榧庸な窃谶M(jìn)給軸的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行”，Gei?ler 強(qiáng)調(diào)技術(shù)發(fā)展的重要性時(shí)說。這意味著任何加工作用力方向都能實(shí)現(xiàn)極佳的銑削效果。擺動(dòng)銑頭的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了全部五軸的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而且不需要使用模板就能快速銑削加工自由曲面、圓柱曲面或球面，節(jié)省時(shí)間。
然而，這位 DMG MORI 經(jīng)理承認(rèn)在當(dāng)時(shí)大部分 5 軸應(yīng)用中真正需要通過 5 軸聯(lián)動(dòng)加工自由曲面的應(yīng)用不多，空間定位的應(yīng)用比例更大?！斑@就是說當(dāng)鉆頭或銑刀用一定角度定位在工件上后，實(shí)際加工時(shí)可用多達(dá)三個(gè)軸。”
一次裝夾高精度地生產(chǎn)加工
Gei?ler 繼續(xù)介紹說應(yīng)用 5 軸技術(shù)的最大動(dòng)力是為了減少零件數(shù)量而增加的單個(gè)零件的復(fù)雜性?！? 軸加工之后出現(xiàn)的 5 軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)更增強(qiáng)了這個(gè)發(fā)展趨勢。因此，事實(shí)上市場與技術(shù)之間是相互依賴關(guān)系，”Gei?ler 說。因此，多軸銑削加工最早應(yīng)用在原型件制造中，然后應(yīng)用在工模具制造，特別是飛機(jī)制造以及大批量生產(chǎn)中。
5 軸加工的突出特點(diǎn)是它能一次裝夾完成加工，當(dāng)然還包括與之相伴的高精度。由于每次裝夾必然消耗時(shí)間和資金，也無法避免精度的降低。對(duì)于復(fù)雜工件，例如橫向孔和底切，無法用三軸方式經(jīng)濟(jì)地加工。
5 軸加工還能改善表面質(zhì)量并能縮短生產(chǎn)時(shí)間。在傾斜面加工中能清楚地看到這一點(diǎn)：用 3 軸方式加工時(shí)必須用小步距，而五軸定位則可將刀具定位在相對(duì)被加工面所需的角度位置，一步加工完成。工件的所有位置都能用五軸達(dá)到。此外，刀具的使用效率也更高，因?yàn)閮A斜加工，相同的進(jìn)給速度意味著切削長度可以更長，因此能減小切削力。
5 軸加工的發(fā)展趨勢仍在繼續(xù)
優(yōu)點(diǎn)突出，而且廣受用戶歡迎?！皢?DECKEL MAHO 弗朗頓公司一家在市場上銷售的5 軸機(jī)床已超過 15,000 臺(tái)，為 DMG MORI 成為全球技術(shù)領(lǐng)先和市場領(lǐng)先的 5 軸企業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)”，Gei?ler 說。
而且 5 軸加工的趨勢仍在繼續(xù)。DMG MORI 在該領(lǐng)域的創(chuàng)新仍在持續(xù)高速發(fā)展，duoBLOCK? 系列多方面的改進(jìn)就是明證。第 4 代 DMC 125 U duoBLOCK ? 的最新部件是標(biāo)配的快速托盤交換系統(tǒng)，它允許在加工的同時(shí)裝夾工件。DMG MORI 還將其剛性提高了 30 %。同時(shí)，能耗也降低了相同的程度?！皺C(jī)床的所有輔助設(shè)備都具有巨大節(jié)能潛力”，Gei?ler 說。例如，高效的冷卻系統(tǒng)采用加入冷水方式，而不是冷卻裝置始終保持工作，節(jié)能效果十分顯著。未來切削液泵將帶調(diào)速功能，因此未來只有實(shí)際加工時(shí)才消耗能量。
為提高 5 軸銑削的靈活性和縮短加工時(shí)間，開發(fā)人員還重新設(shè)計(jì)了 B 軸。選用的軸承尺寸更大，剛性提高 20 %。機(jī)內(nèi)電纜架還減小了干涉輪廓。
標(biāo)準(zhǔn)的 DMU 與 monoBLOCK? 機(jī)床也將逐步配置公司內(nèi)合作開發(fā)的新 speedMASTER 主軸。DMG MORI 的這款主軸亮點(diǎn)包括：更大的主軸軸承以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的用于隔離切削液的密封結(jié)構(gòu)、強(qiáng)勁的切削性能、更長的使用壽命以及更高的精度。
DECKEL MAHO 總經(jīng)理如何看待未來? “作為機(jī)床制造商，DMG MORI 傳統(tǒng) 5 軸加工中刀具與工件間的有效加工區(qū)的改進(jìn)空間非常有限。未來重點(diǎn)將越來越側(cè)重工藝環(huán)境?！?其關(guān)鍵是有意義的仿真以及碰撞控制和編程及操作。公司正在將ULTRASONIC 或 LASERTEC 系列加工技術(shù)集成在一起。這方面的最新進(jìn)展是激光紋理加工或增材式制造的 LASERTEC 65 3D 復(fù)合加工機(jī)床。
（轉(zhuǎn)載）
