機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 觀點(diǎn) | 昂貴的五軸，在國內(nèi)的現(xiàn)狀和普及之路 [打印本頁]

作者: jiajoin 時(shí)間: 2018-6-1 15:02
標(biāo)題: 觀點(diǎn) | 昂貴的五軸，在國內(nèi)的現(xiàn)狀和普及之路

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.在國內(nèi)很難買到10萬以下的雙轉(zhuǎn)臺，常用的在15萬到50萬甚至更高。雙轉(zhuǎn)臺（搖籃、懸臂）：最難的是A擺（或者B擺），因?yàn)檎麄€(gè)C軸轉(zhuǎn)臺固定在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)臺的精度和壽命出問題的一般都在A（B）擺，C擺相對少得多。這也是雙轉(zhuǎn)臺五軸機(jī)很少加工鋼件的本質(zhì)原因【DMG直徑800的轉(zhuǎn)臺，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)臺形式仍是最多的，因?yàn)檫@類五軸機(jī)相對制造難度較低（跟有擺角銑頭的機(jī)型比）。

3.一擺一轉(zhuǎn)：單擺銑頭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)給國內(nèi)，如果需要得經(jīng)過很煩瑣的審批，并限制用途。德國的海德漢，西門子、力仕樂、PA等相對寬容價(jià)格在20萬以上。國產(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，而五軸的檢測目前只有英國雷尼紹能提供，一套需要60萬-80萬（含球桿儀）。

Q2 五軸設(shè)備的國內(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，全國數(shù)量不到三位數(shù)。而僅僅在松崗長安兩個(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，擺角銑頭）的廠家，更是鳳毛麟角，主要以臺灣、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），而且加工對象材料主要以鋁合金為主，鋼件為輔。

Q3 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)，重力對其沒有影響。但轉(zhuǎn)臺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，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）

作者: 韓寒11 時(shí)間: 2018-6-1 15:17
5軸機(jī)確實(shí)很昂貴，在國內(nèi)的軍工企業(yè)見的比較多，能真正用它來加工例如葉輪的復(fù)雜曲面零件的少之又少，一般是用它來保證某幾個(gè)面的形位公差，會編程的確實(shí)也不多，主要是能接觸到這種機(jī)床的人員太少，國內(nèi)想推行還需要一些時(shí)日啊

作者: qq642446015 時(shí)間: 2018-6-1 15:43
干5軸編程不難最主要的還是建模要自己會搞曲面有些地方需要單獨(dú)搞曲面提取部分曲面

作者: 未來第一站 時(shí)間: 2018-6-1 22:28
學(xué)習(xí)了。

作者: duanyz 時(shí)間: 2018-6-2 08:42
看文中介紹的意思應(yīng)該是實(shí)際應(yīng)用的用途不廣限制了5軸機(jī)的使用吧？

作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2018-6-2 09:15
但國產(chǎn)和進(jìn)口，又是不可同日而語的。

作者: 7782441 時(shí)間: 2018-6-11 03:30
謝謝樓主分享

作者: muchwang 時(shí)間: 2018-6-11 10:04

實(shí)際的應(yīng)用是很多的，但由于條件限制（成本和控制器的限制）。導(dǎo)致不能大規(guī)模的應(yīng)用，不過一般的國營廠，基本上都購買了歐系的機(jī)床五軸系統(tǒng)，數(shù)量也不少的。

作者: yangerhui002 時(shí)間: 2018-6-11 14:59
“在國內(nèi)很難買到100萬以下的雙擺銑頭，常用的300萬到400萬�！�
-------現(xiàn)在進(jìn)口雙擺銑頭常用的也就一百萬出頭。

作者: 老杜QQ83358121 時(shí)間: 2018-6-30 18:11
五軸編程也不難，難的是五軸后處理制作。

作者: mingxian27 時(shí)間: 2018-8-5 14:22
五軸功能部件綜合精度要求高、零件加工和采購成本較高等導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格較高，但是100萬左右應(yīng)該是可以搞定一般加工工況的，如果有特殊要求，那就另當(dāng)別論了。

作者: tom241457 時(shí)間: 2018-8-7 11:57
國產(chǎn)和進(jìn)口的，還是有滿大差別的

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