摘 要：五軸加工（gōng）是數控加工當中非常重要的一部分，這一技術已經在船舶、航空航天、汽車、輕工、醫療等高精密儀器製（zhì）作的領域廣泛應用。傳統模具加工當中，普遍采用三軸加工中心和立式加工中心來（lái）完成工件（jiàn）的銑（xǐ）削加工。隨著我國的模具（jù）製造加工技術不斷的發（fā）展，傳統的立式加（jiā）工中心和三軸加工中心的（de）一些弱點也逐漸顯現出來。目（mù）前，在模具加（jiā）工當中普遍使用的是球頭銑刀，模具加工當中使用球頭銑刀雖然好（hǎo）處很明顯，但如應用立式加工中（zhōng）心，其底麵線速則為零，光潔（jié）度也較差，通過五軸加工中心對模具進行加（jiā）工，以上的（de）不足（zú）之處則可以完全克服。筆者（zhě）在本文當中分析了五軸加工中心在模具加工當（dāng）中（zhōng）的優勢，並對其在模具加工（gōng）中的應用當進行了探討。

　　1 、分析五軸加工的優勢

　　在五軸加（jiā）工中，采用平底端銑刀，對複雜的模具加（jiā）工表麵保持垂直（zhí）的一（yī）種狀態，能夠大幅減少加工的時間。五軸加工中心的原理，還適用帶有角度表麵的（de）側麵銑削加工，可（kě）以（yǐ）消除由球端立銑刀加（jiā）工導致（zhì）的肋骨狀紋路，使得（dé）模具的表麵質量（liàng）更加理想，也削減（jiǎn）了因清理模（mó）具表麵需（xū）要增加人工銑（xǐ）削以及手工作（zuò）業的工作（zuò）量。

　　通過五軸加工（gōng）技術，使工件在複雜角度再次定位需要（yào）進行多次的調（diào）試裝卡的問題得以解（jiě）決，不僅僅使時間縮短了，其中所產生的（de）誤差（chà）也大大降低，在安裝工件時需要的工（gōng）裝夾具的大額費用也得到（dào）了節約，而機床也做到了對（duì）複雜零件（jiàn）的加工，例如複雜表麵所需的鑽（zuàn）孔、錐度加工、型腔（qiāng）隱窩等，都是傳統方法做（zuò）不到的。

　　在五軸加（jiā）工當中（zhōng）使用的刀具較短，同時還可一次性的將整（zhěng）個零件的加工完成，無需再次裝卡或是采用同類的三軸加工當中（zhōng）需要的較長的刀具，能夠在較短的時間內完（wán）成模具的製（zhì）作，而且零件表麵的質量也較好。

　　2、 分析五軸加工中心在汽車模（mó）具加（jiā）工中的應用

　　目前設計汽車（chē）零件主要使用的是CAD 係統，並通過逆向工程以（yǐ）及各種試驗完成零件的設（shè）計，加工模具的（de）複雜表麵（miàn）使用的是CAM 軟件，但是，怎樣才能夠確保設（shè）計與加工時的精度則要靠數控加工了，筆者在下文（wén）分析了（le）五軸加工中心在模具加工中的應（yīng）用同汽車模具質量的之間的（de）關係。　

　　2.1 對深腔（qiāng）模具的加工

　　汽車模（mó）具製造的過程當中（zhōng），加工（gōng）深腔模具時如應用三軸加工（gōng）中心，要想實現必（bì）須加長刀柄和刀具，但是利用五軸加工中心加工比較深與比較陡的型腔（qiāng）時，要想給模具加工創（chuàng）造（zào）較好的工藝條（tiáo）件可以（yǐ）通過工件或主（zhǔ）軸頭的附加回轉和擺動，能夠使刀具長度得到適當地縮短，從而杜絕刀具同刀杆以及型腔壁之間產生碰撞現象的發生，減少加工時刀具的抖動與破損，刀具的使用壽命得到延長，模具的（de）表麵質量和加工（gōng）效率也大（dà）大提高。

　　2.2 模具側壁的（de）加工（gōng）　

　　對模具側壁（bì）的加工，應用三軸加工中心刀具長度要比側壁深度大，也是由側壁深度來（lái）決定刀具長度的，若增加刀具的長度，其強度會明顯降低，若刀具長度高於3 倍徑讓刀現象便會發生，工件的（de）質量將（jiāng）難以保（bǎo）證。如應用五軸加工（gōng）中心對模具的（de）側壁加工，能利用主軸（zhóu）或是工件的擺動，使刀具（jù）與模具側壁呈現出垂直的狀態，銑（xǐ）模具（jù）側壁時可以使用平麵銑刀，這樣可（kě）以提高工件質量（liàng）並延長刀具的使用壽命。　

　　2.3 模具較平的曲（qǔ）麵加工

　　對模具較平的曲麵加工時（shí），三軸加工中心需用球刀精銑（xǐ），獲取好的（de）表麵質量，而這種情（qíng）況下需要增加刀路，但球頭刀刀具的中心旋轉線速幾乎（hū）為零，在模具加工時刀具損傷的程度較大，刀具的使用（yòng）壽命會（huì）縮短（duǎn），而模具表麵質量也會變（biàn）差。應用五軸加工中心加工較平的曲麵，可以在工件上把刀具上成一定的角度再進行工件的加工，這樣可以增加工件與球頭刀間的相對線速，不但可以使刀具的使用壽命得到提高，工件表麵質量也會大幅提高。

　　2.4 對模（mó）具不規則曲麵進行（háng）加工

　　對（duì）於具有不規則曲麵的模具加工時，以往普遍是（shì）通過三軸（zhóu）加工中心來完成，刀具切削模具的方向是沿切削的整個（gè）路徑來運動的切削過程（chéng）不會改變，這時刀具的刀尖切削的狀態保證（zhèng）不了模具各部位的完美質量。像曲率改變比較頻繁的模具和凹（āo）槽較深的模具就可以通過五軸加工中心來加工了，切削刀具始終都可（kě）以使切削狀態達到******，刀具可以使（shǐ）整個加工路徑運動的方向（xiàng）得到******的優化，而刀具在這同時還能夠（gòu）作直線運動，模具的（de）曲麵中每一部位都（dōu）會較為完美。

　　2.5 模具不同幾何形狀的加工

　　應用五軸加工中心對有三維曲線平麵的模具加工時，對模具（jù）的切削加工始終保護在******的工作狀態，刀具工作（zuò）的（de）角度可（kě）以在機床加工的任意區域內被改變，從而完成幾何形模具的加工。

　　2.6 模具斜麵（miàn）上斜孔的加工

　　對（duì）模具（jù）斜麵斜孔進行加工時，利用五軸加工中心能夠（gòu）通（tōng）過擺頭式機床擺頭加工的動作，在工件斜（xié）麵垂的方麵放置主軸，並定位於準確的孔位。要（yào）想要模具上準確的加工出斜孔，需要（yào）至少兩個線性軸插補運動才（cái）可以，而孔位（wèi）的精度也在這個過程中（zhōng）明（míng）顯降低。加工斜（xié）麵孔如用擺台式的五軸加工中心，動作是（shì）通過機床擺台將模具的（de）斜麵放置（zhì）在同主軸相（xiàng）垂的位置，主（zhǔ）軸其（qí）中一個線（xiàn）性軸的單獨運動斜孔的加工就能完成，可明顯提高孔的精度。

　　2.7 對模（mó）具無方向變化直線的銑削

　　要想銑削沒有方向變化的一條直線，隻（zhī）要刀尖劃條直線便可，若是（shì）方（fāng）向需要改（gǎi）變，刀尖劃條曲線便可，刀具刀尖方向被改變，這時再想要直線，就要給這條曲線（xiàn）以必須的補償，應用五軸加工中心這點是極其重要的。控製（zhì）係統若未考慮（lǜ）到刀（dāo）具的長度，刀具是圍繞軸中心來旋轉的，刀具的刀尖不能夠固定，極有可能（néng）會移出當前的工作位置，但是在五軸加工中心的係統中具備五軸控製功能，在加工模具的操（cāo）作中，使用五軸控製係統雖然刀具的方向被改變，但其（qí）刀尖的（de）位置是可以保持不變的，這個過程中xyz 軸必須的補償運動同時也被自動計算進去，此時加工精度明顯提高。

　　總之，在模具加工當中，應用（yòng）五軸加工（gōng）中心能避（bì）免刀具的（de）幹涉，可對普通的三坐標機床難以加工的複雜零件進行加工，對直紋麵（miàn）類模具的加工，可采用側銑（xǐ）式一刀成型技術，加工的質（zhì）量（liàng）好，效率也高。對（duì）於立體型麵，特別是大型的較平（píng）的表麵加工時，可通過（guò）大直徑端銑刀端接近大型表麵來加工，走（zǒu）刀次（cì）數會減少，殘餘高度較小（xiǎo），加工（gōng）效率（lǜ）和表麵質量能夠得到有效提高。對模具多（duō）個（gè）空間表麵可一次裝夾來進（jìn）行多工（gōng）序和多（duō）麵加工，使得加工效（xiào）率提（tí）高，還能夠有效提高各個（gè）表（biǎo）麵相互位置的精度。應用五軸加工中心對（duì）模具（jù）加工時，對於工件來說（shuō），刀（dāo）具可始終處在為有效的切削狀態下，在某些加工場，能夠采（cǎi）取大尺寸刀具來避開相互的幹涉，這種刀具的剛性較好，加工精度與加工效（xiào）率都能夠得到提（tí）高。因此（cǐ），五軸（zhóu）加工中心的加工適應性（xìng）較廣，值得廣泛推廣。