前言 近年來五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。在實(shí)際應(yīng)用中,,當(dāng)遇到異形復(fù)雜零件高效、高質(zhì)量加工難題時(shí),,五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)無疑是最有效的解決手段,。但五軸的高價(jià)格還是讓它的普及之路變得遲緩,高效率,、高質(zhì)量的加工對(duì)應(yīng)的是高投入,。 Q1 五軸設(shè)備的價(jià)格為什么高? 一,、機(jī)械部件價(jià)格高 1.在國(guó)內(nèi)很難買到100萬以下的雙擺銑頭,,常用的300萬到400萬。以雙擺銑頭這個(gè)核心部件為例,因?yàn)槠浼庸るy度大,,要求精度高,,更因?yàn)轶w積小其內(nèi)部機(jī)械組件相對(duì)細(xì)小,要保證像三軸機(jī)主軸箱那樣的高剛性很難,。所以雙擺銑頭做得很大,、很重,一般只在大型龍門結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)才用這種五軸核心部件,,比如各下面的大銑頭就重達(dá)幾噸,。 2.在國(guó)內(nèi)很難買到10萬以下的雙轉(zhuǎn)臺(tái),常用的在15萬到50萬甚至更高,。雙轉(zhuǎn)臺(tái)(搖籃,、懸臂):最難的是A擺(或者B擺),,因?yàn)檎麄(gè)C軸轉(zhuǎn)臺(tái)固定在A(或B)軸上,,A(B)擺電機(jī)在擺角時(shí)、即使是空載(不裝夾工件),,要克服整個(gè)C軸組件的重量,,其負(fù)載都很大,如果再加上夾具及工件,,負(fù)載成倍增加,,所以雙轉(zhuǎn)臺(tái)的精度和壽命出問題的一般都在A(B)擺,C擺相對(duì)少得多,。這也是雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸機(jī)很少加工鋼件的本質(zhì)原因【DMG直徑800的轉(zhuǎn)臺(tái),,A擺扭矩高達(dá)5000NM,也只能加工一噸左右的工件(含夾具)】,,而這種大力矩電機(jī)的價(jià)格不是一般人承受的,。但即便如此,五軸機(jī)中雙轉(zhuǎn)臺(tái)形式仍是最多的,,因?yàn)檫@類五軸機(jī)相對(duì)制造難度較低(跟有擺角銑頭的機(jī)型比),。 3.一擺一轉(zhuǎn):?jiǎn)螖[銑頭30萬-60萬甚至更高。這個(gè)機(jī)型的價(jià)格高,,原因也是它也有擺角銑頭,,雖然只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,造價(jià)還是很高,,而且外國(guó)人不喜歡用單純的單擺銑頭,,一般做成45度B擺,編程難度更高,。 4,、除了核心部件,相對(duì)于三軸機(jī),五軸機(jī)的床身鑄件要加工的地方多,,難度也大,,水電油氣等附件多,成本也高,。 二,、數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格高 日本三菱、法那科基本不賣五軸系統(tǒng)給國(guó)內(nèi),,如果需要得經(jīng)過很煩瑣的審批,,并限制用途。德國(guó)的海德漢,,西門子,、力仕樂、PA等相對(duì)寬容價(jià)格在20萬以上,。國(guó)產(chǎn)的帶RTCP真五軸一套下來也要10萬左右,,穩(wěn)定性還有待考驗(yàn),而且國(guó)產(chǎn)五軸CNC系統(tǒng)廠家只有十來家,。(這里參考價(jià)格以850三軸機(jī)類似大小的五軸,,含系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)和電機(jī)。) 三,、使用調(diào)試成本高 ABC三種圓周運(yùn)動(dòng)的精度檢測(cè)設(shè)備價(jià)格很高,,三軸的激光干涉儀才10-20萬,而五軸的檢測(cè)目前只有英國(guó)雷尼紹能提供,,一套需要60萬-80萬(含球桿儀),。
! V% Z3 u# q' X' z7 hQ2 五軸設(shè)備的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀怎樣? 一,、五軸機(jī)及其核心部件的生產(chǎn)廠家很少 跟傳統(tǒng)的三軸機(jī)床比,,五軸機(jī)的制造廠少的可憐。從上海北京之類的大型機(jī)械展就可以看出這一點(diǎn),。從目前筆者手中一份不是很齊全的廠商名錄看,,全國(guó)數(shù)量不到三位數(shù)。而僅僅在松崗長(zhǎng)安兩個(gè)鎮(zhèn),,做三軸機(jī)的廠家數(shù)量不止這個(gè)數(shù)(100家以上),。能提供五軸機(jī)的三大核心部件(5軸CNC控制系統(tǒng),旋轉(zhuǎn)工作臺(tái),,擺角銑頭)的廠家,,更是鳳毛麟角,主要以臺(tái)灣,、日本,、歐美企業(yè)居多。 二、五軸機(jī)編程,、操機(jī)等相關(guān)從業(yè)人員少 上網(wǎng)搜一下五軸編程培訓(xùn),,相關(guān)機(jī)構(gòu)不超過20家。(當(dāng)然實(shí)際數(shù)量肯定不止),。發(fā)一份招工信息,,要會(huì)五軸編程(UG或POWERMILL之類)且能獨(dú)立做事的,應(yīng)聘者極少,,如果再加一點(diǎn)條件,,比如:能根據(jù)不同的機(jī)型定制后處理,會(huì)車銑復(fù)合(或銑車復(fù)合),,再懂一點(diǎn)PLC之類的就幾乎沒有了,。 三、五軸機(jī)的應(yīng)用面現(xiàn)階段太窄 現(xiàn)在的五軸機(jī),,除了國(guó)企,、軍工用做一些普通人無法接觸的東西之外,民企中的五軸機(jī)都在做一些外企業(yè)訂單(高檔消費(fèi)電子,,高檔生活器具,,高端模具),,而且加工對(duì)象材料主要以鋁合金為主,,鋼件為輔。
, C! j) C4 E! Q' Q$ VQ3 五軸設(shè)備應(yīng)該怎樣普及,? 目前五軸設(shè)備的現(xiàn)狀形成了一個(gè)閉環(huán):制造難度大——>五軸機(jī)制造商少——>售價(jià)高——>應(yīng)用面窄——>從業(yè)者少,,特別是研發(fā)人員少——>生產(chǎn)難題無法解決——>制造難度大。 這種情況應(yīng)該如何破局,?對(duì)比三軸機(jī)的普及過程,,五軸機(jī)的普及也要以應(yīng)用范圍的拓展來做突破口。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說,,五軸機(jī)的應(yīng)用范圍要拓展到傳統(tǒng)的模具行業(yè),,要拓展到生活用品領(lǐng)域,也要拓展到工業(yè)產(chǎn)品,、工具類的領(lǐng)域,,這樣才能形成長(zhǎng)期需求。 一,、模具行業(yè) 大部分的模具三軸機(jī)都能做,,但造型復(fù)雜的、曲面有倒扣的模具就無法用三軸機(jī)器,。還有就是高檔產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)曲線要求高,、一定要一刀過的模具,三軸機(jī)也得讓位于四軸五軸。拓展到模具行業(yè)時(shí),,要想工件的運(yùn)動(dòng)像三軸機(jī)一樣,,只在水平面上動(dòng),不受重力影響,,那么五軸機(jī)的機(jī)型只有兩個(gè)選擇:雙擺銑頭型及一擺一轉(zhuǎn)型,。 這種機(jī)型的轉(zhuǎn)臺(tái)可以做的很大,承載大重量的模具,,因?yàn)楣ぜ辉赬Y平面做直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),,重力對(duì)其沒有影響。但轉(zhuǎn)臺(tái)C和B擺銑頭的聯(lián)動(dòng),,加上XYZ,,它又是一個(gè)真五軸機(jī),什么復(fù)雜曲面都能加工,。另外旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)只有一個(gè)C軸,,制造成本跟搖籃比大幅度降低,無論是從功能,,還是從力學(xué)結(jié)構(gòu),、還是從精度,從制造難度上來考量,,這種五軸機(jī)都應(yīng)該是加工模具的完美機(jī)型,。 二、生活用品領(lǐng)域,、工業(yè)工具領(lǐng)域的五軸機(jī)應(yīng)用 生活水平是隨著生產(chǎn)工藝的提高而提高的,。社會(huì)上越來越多的人愿意為高品質(zhì)買單。而且現(xiàn)在還有一個(gè)趨勢(shì),,為了提高技術(shù)門檻防止仿冒,,越來越多的廚房用品、高檔衛(wèi)浴,、玩具,、裝飾品都采用了復(fù)雜表面設(shè)計(jì),這些四軸都無法加工,,只能使用五軸設(shè)備,。 一個(gè)精美的蜘蛛 因此,五軸設(shè)備的普及之路總結(jié)為:從傳統(tǒng)鉆攻機(jī)加裝小搖籃變五軸——>大力進(jìn)入手機(jī)金屬外殼制造業(yè)——>四軸五軸及假五軸(3+2)的針對(duì)性推廣——>人員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)大面積建立——>進(jìn)軍模具行業(yè)(五軸機(jī)型多樣化)——>進(jìn)軍消費(fèi)品行業(yè)(五軸機(jī)型進(jìn)一步多樣化)——>增強(qiáng)汽車行業(yè)(發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱)——>四軸,、假五軸(3+2),、真五軸遍地開花。 (以上為正文,,本文觀點(diǎn)源自:奧思克多軸數(shù)控) |