1 五軸機(jī)床的五大部分

　　一臺(tái)五軸機(jī)床，我們將其折解，大致上可以分為五大 部分，這五大部分分別為： 第一部分是代表身體“驅(qū)干”的 床身，這是支承整個(gè)機(jī)床性能的核心部分之一，其身體結(jié)構(gòu) 決定了是重切削、還是高效率或者高精度。就如同我們?nèi)艘? 樣，身體強(qiáng)壯的人更合適干強(qiáng)度非常高的活——當(dāng)然身體強(qiáng)壯 并不意味著就干不了靈活性高的活，但如果人的身體精瘦， 那么則更適合做靈性高的活，機(jī)床也是同樣。

　　第二部分是驅(qū)動(dòng)部件，也就是導(dǎo)軌、絲桿。這些就如同 人們身體里面的“筋骨”，其支承著機(jī)床的動(dòng)力傳輸，也是機(jī) 床加工過程中承受受力的部分， 并且機(jī)床加工的精度也取決 于導(dǎo)軌和絲桿的精度， 因此是機(jī)床里面實(shí)現(xiàn)精度的核心部件 之一。

　　第三部分就是控制系統(tǒng)，類似于人們的“大腦”，這是 所有運(yùn)動(dòng)部件的控制部分，其控制著所有部件的運(yùn)行，是一 臺(tái)機(jī)床性能優(yōu)化的關(guān)鍵，其它部件再好、再強(qiáng)，如果沒有優(yōu) 秀的控制系統(tǒng)， 最后也沒有辦法做出很漂亮的工件來。對(duì)于 這一點(diǎn)，我們很多企業(yè)都能夠認(rèn)識(shí)到，并且目前我們能夠選 擇的選項(xiàng)也并不多，例如國外品牌西門子、海德瀚、發(fā)那科 等， 國內(nèi)廠商則有華中數(shù)控、廣州數(shù)控、新代系統(tǒng)等，當(dāng)然 還有一些小眾的系統(tǒng)品牌。

　　第四部分是類似人類“口腔”的主軸，機(jī)床所有的加工動(dòng) 作都需要靠主軸來實(shí)現(xiàn)，主軸不行，再強(qiáng)大的身體也沒有辦 法干活。第五部分就是五軸轉(zhuǎn)臺(tái)，這是一個(gè)經(jīng)常容易被人忽視的部分，它與主軸形成一個(gè)真正的加工工具，轉(zhuǎn)臺(tái)與主軸 是加工時(shí)的最終執(zhí)行部件，這兩個(gè)部件如果剛性和精度不行 的話，就算其它部件的精度再高、再強(qiáng)也沒有用。很多時(shí)候 我們經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)前面部分都選擇非常優(yōu)秀的產(chǎn)品，但到了后 面這兩部分時(shí)，就開始出現(xiàn)問題。這是因?yàn)橐环矫婧竺鎯蓚€(gè) 部分的成本的確很高，有時(shí)甚至可以占整個(gè)機(jī)床成本的一半 左右，但如果市場沒有人愿意出個(gè)錢，就很難體現(xiàn)其價(jià)值， 也就導(dǎo)致了有時(shí)企業(yè)會(huì)選擇自制或者采購第二方產(chǎn)品。

　　目前在主軸方面，國內(nèi)主要的開發(fā)廠家有昊志機(jī)電、愛 貝科以及一部分臺(tái)灣主軸品牌。而轉(zhuǎn)臺(tái)部分，絕大多數(shù)機(jī)床 廠家采取的是自制模式，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)DD化后(采用直驅(qū)電 機(jī)后)，大部分情況下我們是可以應(yīng)對(duì)一般需求，但如果要 面對(duì)一些大尺寸、高強(qiáng)度、高精度、高效率要求的時(shí)候，就 會(huì)顯得有一點(diǎn)吃力，甚至無法滿足實(shí)際使用要求，這個(gè)時(shí)候 就需要改變一下，選擇相對(duì)應(yīng)的主軸和轉(zhuǎn)臺(tái)。

　　實(shí)際上，主軸和轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)該是一個(gè)整體，是一個(gè)作用力與反作用力的存在，如果我們的主軸很有力，但工作臺(tái)不給 力，這就如同我們的力打在棉花上面一樣。只有主軸夠力， 工作臺(tái)更夠力，才能夠保證我們加工出來的效果達(dá)到要求。 廣州默士尼科技有限公司代理的德國派士樂可以定制用戶所 需要的五軸轉(zhuǎn)臺(tái)，讓客戶機(jī)床的每一個(gè)部件選擇都最合理， 不讓任何一個(gè)功能部件的性能多余或者不夠。派士樂是一家 歐洲頂級(jí)的轉(zhuǎn)臺(tái)企業(yè)，歐洲能夠誕生那么多優(yōu)秀的五軸機(jī)床 企業(yè)，與派士樂開發(fā)出的各種各樣高性能的轉(zhuǎn)臺(tái)密不可分。

　　2 五軸轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)分類

　　這里，我們以派士樂的五軸轉(zhuǎn)臺(tái)系列為例，來和大家談 談目前五軸轉(zhuǎn)臺(tái)的大致技術(shù)方案分類。

　　第一類就是渦輪渦桿系列，這是一個(gè)最傳統(tǒng)的、也是 精度和可靠性最高的產(chǎn)品方案，派士樂的此系列稱為ZAS系 列，該系列具備較為齊全的轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品，回轉(zhuǎn)直徑包括320、 400、520、630、800、1000、1250，總共有7種規(guī)格，承 重從最低500KG到最高6000KG。那么，為什么沒有更小的 尺寸或者更大的尺寸呢?這是因?yàn)楦〉某叽纾?一般要求不 高，采用其它品牌或者自制都可以滿足要求，而更大的尺寸 則需要采取擺頭結(jié)構(gòu)。對(duì)于ZAS系列，其采用的是OTT消隙渦 輪渦桿結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)DD結(jié)構(gòu)所沒有的剛性和高可 靠性，對(duì)于一些高精度加工應(yīng)用， 一般都會(huì)采用這種結(jié)構(gòu)， 目前德國哈默、德國奧美特、德國艾格索、GF等廠商都有采 用這種結(jié)構(gòu)。使用派士樂的此種轉(zhuǎn)臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)緊促的機(jī)床 結(jié)構(gòu)、更大的承重，并且可以承受更大的切屑，同時(shí)具備更 高精度的保持性。因此，在轉(zhuǎn)臺(tái)所有結(jié)構(gòu)里面，渦輪渦桿結(jié) 構(gòu)是最穩(wěn)定的，也是精度最高的，但其最大的問題是制造難 度非常高，且成本本身也會(huì)高于DD轉(zhuǎn)臺(tái)，所以也只有歐洲的 頂級(jí)品牌機(jī)床才選用這個(gè)系列，當(dāng)然這個(gè)系列還沒有辦法實(shí) 現(xiàn)車削功能，其更多的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)純粹的銑削加工，更多的 用于模具加工。

　　第二類系列采用的是直驅(qū)傳動(dòng)的方式，也就是我們傳統(tǒng)所 說的DD轉(zhuǎn)臺(tái)。對(duì)于這種轉(zhuǎn)臺(tái)方案，派士樂是頂級(jí)的存在，派士 樂也是全球第一個(gè)開發(fā)出DD轉(zhuǎn)臺(tái)的企業(yè)，并且將其應(yīng)用在五軸 轉(zhuǎn)臺(tái)上面。因此，其具備當(dāng)今世界上優(yōu)秀的DD轉(zhuǎn)臺(tái)。

　　派士樂DD轉(zhuǎn)臺(tái)也分為三類：一類是單驅(qū)，即一邊只是支 承，一邊是電機(jī)，這種應(yīng)用在小型號(hào)的五軸機(jī)上面，目前從100、125、160、200、280、320、400，一共有7個(gè)規(guī)格，合適各種規(guī)格的機(jī)床使用。第二類是雙驅(qū)結(jié)構(gòu)，也就是兩邊都 有電機(jī)，即一個(gè)雙驅(qū)五軸轉(zhuǎn)臺(tái)上面具備三個(gè)DD電機(jī)，這種主 要應(yīng)用在大規(guī)格的五軸機(jī)上面， 目前不管是國內(nèi)、還是國外廠 商也好，都愿意采用這種方式。這種轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速快，精度可以 通過光柵輕易實(shí)現(xiàn)，并且可以實(shí)現(xiàn)車削功能。目前為了更好地 將功能復(fù)合，一般要求五軸機(jī)除了具備傳統(tǒng)的銑削功能外，還 要求要具備車削功能，這只有采用DD轉(zhuǎn)臺(tái)才能夠?qū)崿F(xiàn)。派士 樂普通DD轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速比一般的要高，但還沒有辦法實(shí)現(xiàn)車削 功能;另外一種就是可以直接實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、重負(fù)載的車削DD 轉(zhuǎn)臺(tái)，這種轉(zhuǎn)臺(tái)目前大多都應(yīng)用在歐洲頂級(jí)品牌最高配置的五 軸機(jī)上面，如哈默的帶車削功能的五軸、奧美特的帶車削功能五軸等等，一些歐洲頂級(jí)的車削功能五軸轉(zhuǎn)臺(tái)都是首選派士樂 轉(zhuǎn)臺(tái)。據(jù)了解，目前國內(nèi)市場已開始進(jìn)行這些高性能五軸機(jī)的 研究，部分也開始選用派士樂的五軸轉(zhuǎn)臺(tái)。

　　第三類也屬于DD轉(zhuǎn)臺(tái)方案，例如派士樂有一臺(tái)全球唯一 采用銀河傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的五軸DD轉(zhuǎn)臺(tái)。這種轉(zhuǎn)臺(tái)是在A軸一端配 合使用同軸齒輪箱，通過種結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到采用小規(guī)格DD轉(zhuǎn) 臺(tái)來實(shí)現(xiàn)更高性能的效果，我們也可以理解為轉(zhuǎn)臺(tái)里面的混 動(dòng)技術(shù)，這種方案也實(shí)現(xiàn)了很好的節(jié)能目的。目前該系列只 有一個(gè)ZASG 400系列，它一般被用在更大規(guī)格的機(jī)床上面， 如臥式五軸機(jī)等等。目前巨浪的MIIL 3000系列就是采用這個(gè) 規(guī)格，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)大型副架的加工。

　　除了以上目前我們比較了解的機(jī)械結(jié)構(gòu)和DD結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái) 外，還有一類就是小齒軸預(yù)緊的轉(zhuǎn)臺(tái)，這種轉(zhuǎn)臺(tái)(ZASR 系 列)中，可提供預(yù)緊齒輪驅(qū)動(dòng)的雙軸擺動(dòng)裝置，這里使用正齒 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或錐齒輪組。安裝空間以及主軸是水平還是垂直布 置，是用戶選擇的決定性因素。因?yàn)橥ㄟ^機(jī)械或電氣方式可以 將齒輪相互夾緊，所以它們在運(yùn)行中沒有間隙，它們的用途主 要保留用于翻轉(zhuǎn)軸，工作臺(tái)軸設(shè)計(jì)為直接驅(qū)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)的占 空比與蝸輪傳動(dòng)相比要高。態(tài)方面被排在蝸輪驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng) 之間。這些工作臺(tái)軸可以配備ATD dyn 系列的直接驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行 車削加工。這種轉(zhuǎn)臺(tái)也可以被理解為機(jī)械與DD方案的完美結(jié) 合，也就是A軸采用機(jī)械式，C或B軸采用DD轉(zhuǎn)臺(tái)，這種轉(zhuǎn)臺(tái) 方案一般被應(yīng)用在一些大型轉(zhuǎn)臺(tái)上面，其具備很好的剛性和精 度，適合需要帶車削功能的重切削設(shè)備應(yīng)用。

　　3 小結(jié)

　　以上這些就是派士樂在五軸轉(zhuǎn)臺(tái)上面的產(chǎn)品類型，也基 本上代表了目前市場上轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品的大致技術(shù)種類。實(shí)事求是地說，世界上沒有絕對(duì)的完美產(chǎn)品，只有能夠適合某類特定 應(yīng)用場景的產(chǎn)品，從這個(gè)角度來說，派士樂可以根據(jù)用戶的 產(chǎn)品要求和應(yīng)用要求，來提供合適的定制化轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品方案。

　　當(dāng)然， 一臺(tái)好的五軸機(jī)，除了機(jī)床本身的性能外， 一 套適合的夾具也是非常關(guān)鍵的。我們很多用戶少則花一百多 萬，多則幾百萬買回一臺(tái)五軸機(jī)，但在夾具方面卻非常不愿 意投入，經(jīng)常出現(xiàn)“買得起好馬，卻不愿意買好馬鞍”的情 況。其實(shí)，一臺(tái)好的夾具可以讓用戶的五軸機(jī)發(fā)揮出應(yīng)有的 水平，可以說，假如一臺(tái)五軸機(jī)為200萬，如果我們能夠發(fā)揮 其70%的性能，那么，這臺(tái)五軸機(jī)實(shí)際能給用戶帶來的價(jià)值 就是140萬;如果這臺(tái)五軸機(jī)可以發(fā)揮100%性能，那么這臺(tái) 五軸機(jī)就值200萬。所以，一臺(tái)五軸機(jī)本身的性能價(jià)格是一方 面，能不能發(fā)揮出真正的價(jià)值，則更加重要，——實(shí)際應(yīng)用效 果是必不忽視的。而在應(yīng)用之下，夾具更是不可缺少的，例 如瑞士特瑞格就是一家可以讓用戶的五軸機(jī)床發(fā)揮出應(yīng)有價(jià) 值的廠商。