有人說先學會三軸，再去搞四軸、五軸加工中心，這幾種機床有何區別呢？

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有人說先學會三軸，再去搞四軸、五軸加工中心，這幾種機床有何區別呢？

三軸加工中心的的作用及優點：

立式加工中心（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，卧式加工中心藉助迴轉工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發展，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯動的高檔數控系統，還可以對複雜的空間曲面進行高精度加工。

四軸聯動加工

所謂四軸聯動加工 一般是加了一個旋轉軸， 通常稱為第四軸。一般的機床只有三軸也就是工件平台能左右（ 1 軸）前後（ 2 軸）主軸刀頭（ 3 軸）移動，用於切削工件，第四軸就是在移動的平台上加裝一個可以 360 度旋轉的電動分度頭！這樣可以自動分度打斜孔，銑斜邊等等，而不用二次裝夾流失精度。

四軸聯動加工特點：

(1).三軸聯動加工機床無法加工到的或需要裝夾過長

(2).提高自由空間曲面的精度、質量和效率

(3).四軸與三軸的區別 ; 四軸區別與三軸多一個旋轉軸四軸坐標的確立及

其代碼的表示：

Z 軸的確定：機床主軸軸線方向或者裝夾工件的工作台垂直方向為 Z 軸 X 軸的確定：與工件安裝面平行的水平面或者在水平面內選擇垂直與工件的旋轉軸線的方向為 X 軸，遠離主軸軸線的方向為正方向。

立式五軸加工中心

這類加工中心的迴轉軸有兩種方式，一種是工作台迴轉軸。

設置在床身上的工作台可以環繞X 軸迴轉，定義為 A 軸，A 軸一般工作範圍 30 度至 -120 度。工作台的中間還設有一個迴轉台，在圖示的位置上環繞 Z 軸迴轉， 定義為 C 軸，C 軸都是 360 度迴轉。 這樣通過 A 軸與 C軸的組合， 固定在工作台上的工件除了底面之外， 其餘的五個面都可以由立式主軸進行加工。A 軸和 C 軸最小分度值一般為 0.001 度，這樣又可以把工件細分成任意角度， 加工出傾斜面、傾斜孔等。

A 軸和 C 軸如與 XYZ 三直線軸實現聯動，就可加工出複雜的空間曲面，當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟體的支持。這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單，主軸剛性非常好，製造成本比較低。

但一般工作台不能設計太大，承重也較小，特別是當A 軸迴轉大於等於 90 度時，工件切削時會對工作台帶來很大的承載力矩。

主軸前端是一個迴轉頭，能自行環繞 Z 軸 360 度，成為 C 軸，迴轉頭上還帶可環繞 X 軸旋轉的 A 軸，一般可達 ±90 度以上，實現上述同樣的功能，這種設置方式的優點是主軸加工非常靈活，工作台也可以設計的非常大，客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。

這種設計還有一大優點：我們在使用球面銑刀加工曲面時，當刀具中心線垂直於加工面時，由於球面銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表面質量會很差，採用主軸迴轉的設計，令主軸相對工件轉過一個角度，使球面銑刀避開頂點切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質量。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎，這是工作台迴轉式加工中心難以做到的。為了達到迴轉的高精度，高檔的迴轉軸還配置了圓光柵尺反饋，分度精度都在幾秒以內，當然這類主軸的迴轉結構比較複雜，製造成本也較高。

主軸迴轉的立式五軸加工中心

立式加工中心的主軸重力向下，軸承高速空運轉的徑向受力是均等的，迴轉特性很好，因此可提高轉速，一般高速可達 1,2000r/min 以上，實用的最高轉速已達到 4,0000 轉。主軸系統都配有循環冷卻裝置，循環冷卻油帶走高速迴轉產生的熱量，通過製冷器降到合適的溫度，再流回主軸系統。

X、Y、Z 三直線軸也可採用直線光柵尺反饋，雙向定位精度在微米級以內。由於快速進給達到 40～60m/min 以上， X、 Y、 Z 軸的滾珠絲杠大多採用中心式冷卻，同主軸系統一樣，由經過製冷的循環油流過滾珠絲杠的中心，帶走熱量。

卧式五軸加工中心

此類加工中心的迴轉軸也有兩種方式，一種是卧式主軸擺動作為一個迴轉軸，再加上工作台的一個迴轉軸，實現五軸聯動加工。這種設置方式簡便靈活，如需要主軸立、卧轉換，工作台只需分度定位，即可簡單地配置為立、卧轉換的三軸加工中心。由主軸立、卧轉換配合工作台分度， 對工件實現五面體加工， 製造成本降低， 又非常實用。 也可對工作台設置數控軸，最小分度值 0.001 度，但不作聯動，成為立、卧轉換的四軸加工中心，適應不同加工要求，價格非常具有競爭力。

另一種為傳統的工作台迴轉軸，設置在床身上的工作台 A 軸一般工作範圍 20 度至 -100 度。工作台的中間也設有一個迴轉台 B 軸，B 軸可雙向 360 度迴轉。 這種卧式五軸加工中心的聯動特性比第一種方式好，常用於加工大型葉輪的複雜曲面。迴轉軸也可配置圓光柵尺反饋，分度精度達到幾秒，當然這種迴轉軸結構比較複雜，價格也昂貴。

目前卧式加工中心工作台可以做到大於 1.25m2，對第一種五軸設置方式沒有什麼影響。但是第二種五軸設置方式比較困難，因為 1.25m2 的工作台做 A 軸的迴轉，還要與工作台中間的 B 軸迴轉台聯動確實勉為其難。卧式加工中心的主軸轉速一般在 10,000rpm 以上，由於卧式設置的主軸在徑向有自重力，軸承高速空運轉時徑向受力不均等，加上還要採用較大的 BT50 刀柄，一般最高可達 20,000rpm。卧式加工中心快速進給達到 30～ 60m/min 以上，主軸電機功率 22-40KW 以上，刀庫容量按需要可從 40 把增加到 160 把，加工能力遠遠超過一般立式加工中心， 是重型機械加工的首選。

加工中心大多可設計成雙工作台交換，當一個工作台在加工區內運行，另一工作台則在加工區外更換工件，為下一個工件的加工做準備，工作台交換的時間視工作台大小，從幾秒到幾十秒即可完成。

最新設計的加工中心考慮到結構上要適合組成模塊式製造單元（ FMC ）和柔性生產線（ FMS），模塊式製造單元一般至少有兩台加工中心和四個交換工作台組成， 加工中心全部並排放置，交換工作台在機床前一字形排開，交換工作台多的可以排成兩行、甚至雙層設計。兩邊各有一個工位作為上下工件的位置，其餘工位上的交換工作台安裝著工件等待加工，有一輛小車會按照系統指令，把裝著工件的交換工作台送進加工中心，或從加工中心上取出完成加工的交換工作台，送到下一個工位或直接送到下料工位，完成整個加工操作。柔性生產線除了小車、交換工作台之外，還有統一的刀具庫，一般會有幾百把刀具，在系統中存入刀具的身份編碼信息，再通過刀具輸送系統送進加工中心， 並把用完的刀具取回， 柔性生產線往往還需要一台 FMS 的控制器來指揮運行。

過去五軸加工中心多為德國、美國、日本、義大利製造，令人欣喜的是今年 3 月在上海舉行的 「中國數控機床展覽會 」上，展出了多台國內生產的五軸加工中心。如濟南二機床集團公司展出的龍門五軸聯動加工中心， 工作台長 6m,寬 2m，採用立式主軸迴轉， A 軸轉角 ±100 度，C 軸轉角 ±200度，這個龐然大物吸引了許多參觀者，它標誌著中國數控機床工業達到了先進水平。上海第三機床廠、第四機床廠製造的立卧加工中心，工作台 630mm2，採用高速內冷電主軸，主軸可立、卧轉換，工作台可以 360 度等分，類似於上述簡單配置為立、卧轉換的三軸加工中心，可對工件實現五面體加工，儘管還沒有配置五軸，也非常實用。

立式加工中心和卧式加工中心的區別 :

明顯是因為工作台做大了 ,才改成立式的,顯然立式能加工更大的零件 (其實所有的立式設備都比相應的卧式設備有更大的工件尺寸容納能力 ,這是立式設備的天生優勢 .) 卧式加工中心和立式加工中心主要區別在於 : 主軸（進給軸）一個是平行於底面 一是垂直於地面立式很明顯主軸是垂直地面的，卧式主軸是平行地面的，卧式就相當於鏜床了，只是功能多，精度高。

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