摘 要：五軸加工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（yī）療等高精（jīng）密儀器製作的領（lǐng）域廣泛應用。傳（chuán）統模（mó）具加工當中，普遍采用三軸加工中心和立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著我國的模（mó）具製造加工技（jì）術不（bú）斷的發展，傳統的立式加工中（zhōng）心和三軸加工中心的一些弱點也逐漸顯（xiǎn）現出來。目前，在模具加工當中普遍使用的是球頭銑刀，模具加（jiā）工當中使用球頭銑刀雖然好處（chù）很明顯，但如應用（yòng）立式加工中心，其底麵線速則為零，光潔度也較（jiào）差，通過五軸加工中心對模具進行加（jiā）工，以（yǐ）上的不足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（jù）加工當中的優勢，並對其在模具加（jiā）工中的應用（yòng）當進行了探討。

　　1 、分析五軸加工的優勢

　　在五軸加工中（zhōng），采用平底端銑刀，對複雜的模具加工表麵保持垂直的一種狀態，能夠大幅減少加工的時間。五軸（zhóu）加工中心的原理（lǐ），還適用帶有角度（dù）表麵的側麵銑削加工，可以消除由球端立銑刀加工導致的肋骨狀紋路，使得模具的（de）表麵質量更加理想，也（yě）削減了因清理模具表（biǎo）麵需要增加人工銑削以及手工作業的工作量。

　　通過五軸加工技術，使工件在複雜角（jiǎo）度再次定位需要進行多次（cì）的調試裝卡的問題得以解決，不僅僅使時間縮（suō）短了，其中所產生的誤差也大大降低，在安裝（zhuāng）工件時需要的工裝夾具的大（dà）額費用也（yě）得（dé）到了節（jiē）約，而機床也做到了對複雜零件的加工（gōng），例如複雜表麵所需（xū）的鑽孔、錐度加工、型腔隱窩等，都是（shì）傳統（tǒng）方（fāng）法做不到（dào）的。

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

　　2、 分析五軸加（jiā）工中（zhōng）心在汽車模具加工中的（de）應用

　　目前設計汽（qì）車零件主要使用的是CAD 係統（tǒng），並通過逆（nì）向工程以及各種試驗完成零件的設計，加工模具的複雜表麵使用的是CAM 軟件，但是，怎樣才能夠確保設計與加工時的精度（dù）則要靠數控加工（gōng）了，筆者在下文分析了五軸加工中心在模具（jù）加工中的應用同汽車模具質量的之間的（de）關係。　

　　2.1 對深腔模具的加（jiā）工

　　汽車模具製造的過程當中，加工深腔（qiāng）模具時（shí）如應用三（sān）軸加（jiā）工中心，要想實現（xiàn）必須加長（zhǎng）刀柄和刀具，但是（shì）利（lì）用五軸加工中心加工比較深與（yǔ）比較陡的型腔時，要想給模具加工創造較好的工藝條件可以通過工件或主軸頭的附加回轉（zhuǎn）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（jí）型腔壁（bì）之間產生碰（pèng）撞現象的發生，減少加（jiā）工（gōng）時刀（dāo）具的抖動（dòng）與破損（sǔn），刀具的使用壽命得到延長，模具的表麵質量和加工效率（lǜ）也大大提高。

　　2.2 模具側壁的加（jiā）工　

　　對模具側壁的（de）加工，應用三軸（zhóu）加工中心刀具長度要比側（cè）壁深度大，也是由側壁深度來決定刀具長度的（de），若增加刀具的長（zhǎng）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（huì）發生，工件的質量（liàng）將（jiāng）難以保（bǎo）證。如應用五軸加工中（zhōng）心對模具的側壁加工，能利用主（zhǔ）軸或是工件（jiàn）的擺動，使刀具與模（mó）具側壁呈現出垂直的狀態，銑模具側壁時可以（yǐ）使（shǐ）用平（píng）麵銑刀，這樣可（kě）以提高工件質量並（bìng）延長刀具（jù）的使用壽命。　

　　2.3 模（mó）具較平的曲麵加工

　　對模具較平的曲麵加工時，三軸加工中心需用球刀精銑，獲取好的表麵質量，而（ér）這種情況下需要增加刀路，但球頭刀刀具的中心（xīn）旋轉線速幾乎為（wéi）零（líng），在模具加工時刀具損傷的程度較大，刀具的使用壽命會縮短，而模具表麵質量也會（huì）變差。應用五軸加工中心加工（gōng）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（jiàn）與球（qiú）頭刀間的相（xiàng）對線速（sù），不但可以使刀具的使用壽命得到提高，工件（jiàn）表麵質量也會（huì）大幅提高。

　　2.4 對模具不規則曲麵進行加工

　　對於具有不規則曲麵的模具加工時，以往普遍是通過三軸加工中心來完成，刀具切削模具的方向（xiàng）是沿（yán）切削的整個路徑（jìng）來運動的切削過程不會改變，這時刀具的刀尖切削的（de）狀態（tài）保證不了模具各部（bù）位（wèi）的完美質量。像曲率改變比較（jiào）頻繁的模具和凹槽較深的模具就可（kě）以通過五軸加工中心（xīn）來加工了，切削刀具始終都可以使切削狀態達到******，刀具可以使整個加工路徑運動的方向得到******的優化，而（ér）刀具在這同時（shí）還能夠作直線運動，模具的曲麵中每一部位都會較為完美。

　　2.5 模具（jù）不同幾何形狀的加工

　　應用五（wǔ）軸加工中心對有三維曲線平麵的模具加工時，對（duì）模具的切削加工始終保護在******的工作狀態，刀具工作的角度可以在機床加工的任意區域內被改變，從（cóng）而完成幾何形模（mó）具的（de）加工。

　　2.6 模具斜麵（miàn）上斜孔的加工

　　對模（mó）具斜（xié）麵斜孔進行加工時，利（lì）用五軸加（jiā）工（gōng）中心（xīn）能夠（gòu）通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（wèi）於準確（què）的孔位。要想要（yào）模具上（shàng）準確的加工出斜孔，需要至少兩個線性（xìng）軸插補運動才可以（yǐ），而孔（kǒng）位（wèi）的精度也在這（zhè）個過程中明顯降（jiàng）低。加工斜麵孔如用擺台（tái）式的五軸加工中心，動作是通過機（jī）床擺台將模具的斜麵放置在同（tóng）主軸相垂的位置，主（zhǔ）軸其中一個線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 對模具無方向變化直線的銑（xǐ）削

　　要想銑削沒有方向變化的（de）一條直線（xiàn），隻要（yào）刀尖劃條（tiáo）直線便可，若是方向需要改（gǎi）變，刀尖劃條曲（qǔ）線便可，刀具刀尖方向被（bèi）改變，這時再想要直線，就要（yào）給這條曲線（xiàn）以必須的補償，應用五（wǔ）軸加工中心這點是極其重要的。控製係統若未（wèi）考慮到刀具的長度，刀（dāo）具是圍繞軸中（zhōng）心來旋轉的，刀具的刀尖不（bú）能（néng）夠固定，極有可能會移出當前的工作位置，但是在五（wǔ）軸加工中心的係統中具備（bèi）五軸控（kòng）製功能，在加工模具的操作中，使用五（wǔ）軸控製係統雖然刀具的方向被改變，但（dàn）其刀尖的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（jìn）去，此時加工精度明顯提高。

　　總之，在模具加工當中，應（yīng）用五軸加工中心能避免（miǎn）刀具的幹涉，可對普通的三坐標（biāo）機床難以加工的複雜零件進行加工，對直紋麵類模具的加工，可采用側銑（xǐ）式一刀成型技術，加工的質量好，效（xiào）率也高。對於立體型麵，特別是大型的較平的表麵加（jiā）工時，可通過大直徑端銑刀端接近大型表麵來加工，走刀次數會減少，殘餘高度較小，加工（gōng）效率和表麵質量能夠得到有效提高。對模具多個空間表麵可一次裝夾來（lái）進（jìn）行多工序和多（duō）麵加工（gōng），使（shǐ）得加工效率提高，還能夠有效（xiào）提高各個表麵（miàn）相互位置的精度。應（yīng）用五軸加工中（zhōng）心對（duì）模具加工（gōng）時，對於工件來說，刀具可始終處在為有效的切削狀態下，在某些加工場，能夠采取（qǔ）大尺寸刀具來避（bì）開相互的幹（gàn）涉（shè），這種刀具的剛性較好，加工精度與加工效率都能夠得到提高。因此，五軸加工中心的（de）加工適應（yīng）性較廣（guǎng），值得廣（guǎng）泛推廣。