1 五軸機床的五大部分

　　一臺五軸機床，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，這是支承整個機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，身體強壯的人更合適干強度非常高的活——當然身體強壯 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，機床也是同樣。

　　第二部分是驅(qū)動部件，也就是導軌、絲桿。這些就如同 人們身體里面的“筋骨”，其支承著機床的動力傳輸，也是機 床加工過程中承受受力的部分， 并且機床加工的精度也取決 于導軌和絲桿的精度， 因此是機床里面實現(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 所有運動部件的控制部分，其控制著所有部件的運行，是一 臺機床性能優(yōu)化的關(guān)鍵，其它部件再好、再強，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。對于 這一點，我們很多企業(yè)都能夠認識到，并且目前我們能夠選 擇的選項也并不多，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，機床所有的加工動 作都需要靠主軸來實現(xiàn)，主軸不行，再強大的身體也沒有辦 法干活。第五部分就是五軸轉(zhuǎn)臺，這是一個經(jīng)常容易被人忽視的部分，它與主軸形成一個真正的加工工具，轉(zhuǎn)臺與主軸 是加工時的最終執(zhí)行部件，這兩個部件如果剛性和精度不行 的話，就算其它部件的精度再高、再強也沒有用。很多時候 我們經(jīng)常會出現(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，就開始出現(xiàn)問題。這是因為一方面后面兩個 部分的成本的確很高，有時甚至可以占整個機床成本的一半 左右，但如果市場沒有人愿意出個錢，就很難體現(xiàn)其價值， 也就導致了有時企業(yè)會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)廠家有昊志機電、愛 貝科以及一部分臺灣主軸品牌。而轉(zhuǎn)臺部分，絕大多數(shù)機床 廠家采取的是自制模式，特別是當轉(zhuǎn)臺DD化后(采用直驅(qū)電 機后)，大部分情況下我們是可以應對一般需求，但如果要 面對一些大尺寸、高強度、高精度、高效率要求的時候，就 會顯得有一點吃力，甚至無法滿足實際使用要求，這個時候 就需要改變一下，選擇相對應的主軸和轉(zhuǎn)臺。

　　實際上，主軸和轉(zhuǎn)臺應該是一個整體，是一個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， 工作臺更夠力，才能夠保證我們加工出來的效果達到要求。 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，讓客戶機床的每一個部件選擇都最合理， 不讓任何一個功能部件的性能多余或者不夠。派士樂是一家 歐洲頂級的轉(zhuǎn)臺企業(yè)，歐洲能夠誕生那么多優(yōu)秀的五軸機床 企業(yè)，與派士樂開發(fā)出的各種各樣高性能的轉(zhuǎn)臺密不可分。

　　2 五軸轉(zhuǎn)臺的技術(shù)分類

　　這里，我們以派士樂的五軸轉(zhuǎn)臺系列為例，來和大家談 談目前五軸轉(zhuǎn)臺的大致技術(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?這是因為更小的尺寸， 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)可以實現(xiàn)DD結(jié)構(gòu)所沒有的剛性和高可 靠性，對于一些高精度加工應用， 一般都會采用這種結(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，可以實現(xiàn)緊促的機床 結(jié)構(gòu)、更大的承重，并且可以承受更大的切屑，同時具備更 高精度的保持性。因此，在轉(zhuǎn)臺所有結(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，且成本本身也會高于DD轉(zhuǎn)臺，所以也只有歐洲的 頂級品牌機床才選用這個系列，當然這個系列還沒有辦法實 現(xiàn)車削功能，其更多的應用是實現(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)傳動的方式，也就是我們傳統(tǒng)所 說的DD轉(zhuǎn)臺。對于這種轉(zhuǎn)臺方案，派士樂是頂級的存在，派士 樂也是全球第一個開發(fā)出DD轉(zhuǎn)臺的企業(yè)，并且將其應用在五軸 轉(zhuǎn)臺上面。因此，其具備當今世界上優(yōu)秀的DD轉(zhuǎn)臺。

　　派士樂DD轉(zhuǎn)臺也分為三類：一類是單驅(qū)，即一邊只是支 承，一邊是電機，這種應用在小型號的五軸機上面，目前從100、125、160、200、280、320、400，一共有7個規(guī)格，合適各種規(guī)格的機床使用。第二類是雙驅(qū)結(jié)構(gòu)，也就是兩邊都 有電機，即一個雙驅(qū)五軸轉(zhuǎn)臺上面具備三個DD電機，這種主 要應用在大規(guī)格的五軸機上面， 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)臺的轉(zhuǎn)速快，精度可以 通過光柵輕易實現(xiàn)，并且可以實現(xiàn)車削功能。目前為了更好地 將功能復合，一般要求五軸機除了具備傳統(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)臺才能夠?qū)崿F(xiàn)。派士 樂普通DD轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速比一般的要高，但還沒有辦法實現(xiàn)車削 功能;另外一種就是可以直接實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、重負載的車削DD 轉(zhuǎn)臺，這種轉(zhuǎn)臺目前大多都應用在歐洲頂級品牌最高配置的五 軸機上面，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，一些歐洲頂級的車削功能五軸轉(zhuǎn)臺都是首選派士樂 轉(zhuǎn)臺。據(jù)了解，目前國內(nèi)市場已開始進行這些高性能五軸機的 研究，部分也開始選用派士樂的五軸轉(zhuǎn)臺。

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

　　除了以上目前我們比較了解的機械結(jié)構(gòu)和DD結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺 外，還有一類就是小齒軸預緊的轉(zhuǎn)臺，這種轉(zhuǎn)臺(ZASR 系 列)中，可提供預緊齒輪驅(qū)動的雙軸擺動裝置，這里使用正齒 輪傳動機構(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。因為通過機械或電氣方式可以 將齒輪相互夾緊，所以它們在運行中沒有間隙，它們的用途主 要保留用于翻轉(zhuǎn)軸，工作臺軸設(shè)計為直接驅(qū)動，齒輪傳動的占 空比與蝸輪傳動相比要高。態(tài)方面被排在蝸輪驅(qū)動和直接驅(qū)動 之間。這些工作臺軸可以配備ATD dyn 系列的直接驅(qū)動來進行 車削加工。這種轉(zhuǎn)臺也可以被理解為機械與DD方案的完美結(jié) 合，也就是A軸采用機械式，C或B軸采用DD轉(zhuǎn)臺，這種轉(zhuǎn)臺 方案一般被應用在一些大型轉(zhuǎn)臺上面，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)備應用。

　　3 小結(jié)

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

　　當然， 一臺好的五軸機，除了機床本身的性能外， 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五軸機，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，一臺好的夾具可以讓用戶的五軸機發(fā)揮出應有的 水平，可以說，假如一臺五軸機為200萬，如果我們能夠發(fā)揮 其70%的性能，那么，這臺五軸機實際能給用戶帶來的價值 就是140萬;如果這臺五軸機可以發(fā)揮100%性能，那么這臺 五軸機就值200萬。所以，一臺五軸機本身的性能價格是一方 面，能不能發(fā)揮出真正的價值，則更加重要，——實際應用效 果是必不忽視的。而在應用之下，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床發(fā)揮出應有價 值的廠商。