一、五軸聯(lián)動(dòng)數控機床的種類(lèi)

五軸機床是在(5 Axis Machining)挣柬，在原有三軸的加工中心發(fā)展而來(lái)。根據根據ISO的規定肾澈，在描述數控機床的運動(dòng)時(shí)，采用右手直角坐標系;其中平行于主軸的坐標軸定義為z軸，繞x养渴、y弛宗、z軸的旋轉坐標分別為A、B狞谈、C。各坐標軸的運動(dòng)可由工作臺于有，也可以由刀具的運動(dòng)來(lái)實(shí)現，但方向均以刀具相對于工件的運動(dòng)方向來(lái)定義。通常五軸聯(lián)動(dòng)是指x扰楼、y、z轩鸭、A韧寨、B、C中任意5個(gè)坐標的線(xiàn)性插補運動(dòng)仿玲。換言之，五軸裹视，指x预蚪、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉軸哺拖。五軸依據聯(lián)動(dòng)軸擺動(dòng)機構不同，有以下幾種分類(lèi)：
1、工作臺搖籃式
基于傳統三軸加工中心的基礎蚤今，加上搖籃式工作臺，工件進(jìn)行擺動(dòng)令野，變成3+2式的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C荔厢，Y軸方向B軸不旋轉。
2、立式主軸雙擺頭
在擺頭中間一般有一個(gè)帶有松拉刀結構的電主軸院领，所以雙擺頭自身的尺寸不容易做小芍赖，加上雙擺頭活動(dòng)范圍的需要，所以雙擺頭結構的五軸聯(lián)動(dòng)機床的加工范圍不宜太小，而是越大越好，一般為龍門(mén)式或動(dòng)梁龍門(mén)式。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C，Y軸方向B軸不旋轉。
3掏导、臥式主軸雙擺頭
在基于臥式加工中心結構的雙擺頭五軸聯(lián)動(dòng)世分。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/B/C戚空，X軸方向A軸不旋轉。
4、工作臺擺動(dòng)式
在直驅電機成熟后，五軸聯(lián)動(dòng)的結構也有了很大的改善。整個(gè)工作臺可以進(jìn)行雙擺動(dòng)亡电。目前C軸直驅能達到一定轉速划铣，達到車(chē)削的效果。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/B/C耽翁，X軸方向A軸不旋轉仰冠。
5、工作臺主軸擺動(dòng)
依據擺動(dòng)機構的演變疤巩，工作臺和主軸分別擺動(dòng)拴清，構成兩者的結合摊滔。聯(lián)動(dòng)軸為X/Y/Z/A/C鹦括，Y軸方向B軸不旋轉昂恩。

二、五軸聯(lián)動(dòng)數控機床的優(yōu)勢

1、可一次性完成零件的五面加工,減小重復裝夾次數，提高加工精度，節約時(shí)間。
2、對于復雜零件多次裝夾需要重新尋找基準坐標俱饿，會(huì )影響加工的定位精度充坑。用五軸聯(lián)動(dòng)機床一次定位后能完成全部加工释突。高效并高精完成復雜零件的一次加工泄谭。
3、可完成空間曲面的加工奉辙，減小對設計盆阴、加工工藝的限制锈锤，提高產(chǎn)品的整體性能熬北。
4、特別是對葉輪等復雜曲面轻腺，由于三軸設備刀具會(huì )與零件干涉宇整。而使用五軸聯(lián)動(dòng)機床就能很好的避免拆撼。
5、利用刀軸可控性伶门，讓刀具的側刃切削，提高效率及表面質(zhì)量，延長(cháng)了刀具壽命。
6、五軸機床可以靈活的調整刀具與工件的角度，五軸機床可以采用刀具側刃切削均壳，加工效率更高。同時(shí)減少刀具的磨損。
7、在模加工中可對深腔，深槽進(jìn)行加工狗迄，節約加工成本具枫绅。
8、縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期。

三、關(guān)于RTCP

RTCP，在高檔五軸數控系統里吝鉴，認為RTCP即是Rotated Tool Center Point幼苛，也就是我們常說(shuō)的刀尖點(diǎn)跟隨功能柠傍。在五軸加工中，追求刀尖點(diǎn)軌跡及刀具與工件間的姿態(tài)時(shí)，由于回轉運動(dòng)，產(chǎn)生刀尖點(diǎn)的附加運動(dòng)。數控系統控制點(diǎn)往往與刀尖點(diǎn)不重合，因此數控系統要自動(dòng)修正控制點(diǎn)，以保證刀尖點(diǎn)按指令既定軌跡運動(dòng)扎矾。
業(yè)內也有將此技術(shù)稱(chēng)為T(mén)CPM、TCPC或者RPCP等功能。其實(shí)這些稱(chēng)呼的功能定義都與RTCP類(lèi)似，嚴格意義上來(lái)說(shuō)，RTCP功能是用在雙擺頭結構上，是應用擺頭旋轉中心點(diǎn)來(lái)進(jìn)行補償。而類(lèi)似于RPCP功能主要是應用在雙轉臺形式的機床上，補償的是由于工件旋轉所造成的的直線(xiàn)軸坐標的變化实射。其實(shí)這些功能殊途同歸，都是為了保持刀具中心點(diǎn)和刀具與工件表面的實(shí)際接觸點(diǎn)不變。
在RTCP功能開(kāi)的情況下，控制系統只改變刀具方向，刀尖位置仍保持不變表霜。
而對于不具備RTCP的五軸機床和數控系統是怎么解決直線(xiàn)軸坐標偏移這個(gè)問(wèn)題呢？
我們知道現在國內很多五軸數控機床和系統都屬于假五軸，所謂假五軸垄荷，其實(shí)就是指不帶RTCP功能的機床梨浑。真假五軸，既不是看長(cháng)相也不是看五個(gè)軸是否聯(lián)動(dòng)应狱，要知道假五軸也可以做五軸聯(lián)動(dòng)。假五軸的區別主要在于其沒(méi)有真五軸RTCP算法，也就是說(shuō)假五軸編程需要考慮主軸的擺長(cháng)及旋轉工作臺的位置集炭。這就意味著(zhù)用假五軸數控系統和機床編程時(shí)，必須依靠CAM編程和后處理技術(shù)罢坝，事先規劃好刀路。
同樣一個(gè)零件，機床換了或者刀具換了慢荧，都必須重新進(jìn)行CAM編程和后處理。并且假五軸機床在裝夾工件時(shí)需要保證工件在其工作臺回轉中心位置欲糕，對操作者來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)需要大量的裝夾找正時(shí)間，且精度得不到保證。即使是做分度加工怔巷，假五軸也麻煩很多。而真五軸只需要設置一個(gè)坐標系，只需要一次對刀机俄，就可以完成加工。假五軸是依靠后處理技術(shù)茅诱，將機床第四軸和第五軸中心位置關(guān)系表明，來(lái)補償旋轉軸對直線(xiàn)軸坐標的位移袒贺。其生成的CNC程序X、Y因宇、Z不僅僅是編程趨近點(diǎn)，更是包含了X、Y芯兵、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會(huì )導致加工精度不足且轨，效率低下，所生成的程序不具有通用性陡敞，所需人力成本也很高。同時(shí)由于每臺機床的回轉參數不同，都要有對應的后處理文件邦骆，對于生產(chǎn)也會(huì )造成極大的不便。再者假五軸其生成程序無(wú)法改動(dòng)茉官，實(shí)現手工五軸編程基本沒(méi)有可能。同時(shí)因為沒(méi)有RTCP功能眼羽，其衍生的眾多五軸高級功能都無(wú)法使用，比如五軸刀補功能等敬锐。
其實(shí)對于五軸機床來(lái)說(shuō)，它只是我們?yōu)榱藢?shí)現加工結果的工具，并無(wú)真假之分闯睹。重要的是我們的工藝決定了選用什么方式加工，相對而言，真五軸機床性?xún)r(jià)比更高雄欠。