觀點 | 昂貴的五軸，在國內(nèi)的現(xiàn)狀和普及之路

jiajoin

前言

近年來五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，當遇到異形復(fù)雜零件高效、高質(zhì)量加工難題時，五軸聯(lián)動技術(shù)無疑是最有效的解決手段。但五軸的高價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)備的價格為什么高？

一、機械部件價格高

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。以雙擺銑頭這個核心部件為例，因為其加工難度大，要求精度高，更因為體積小其內(nèi)部機械組件相對細小，要保證像三軸機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)的五軸機才用這種五軸核心部件，比如各下面的大銑頭就重達幾噸。

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），因為整個C軸轉(zhuǎn)臺固定在A（或B）軸上，A（B）擺電機在擺角時、即使是空載（不裝夾工件），要克服整個C軸組件的重量，其負載都很大，如果再加上夾具及工件，負載成倍增加，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5000NM，也只能加工一噸左右的工件（含夾具）】，而這種大力矩電機的價格不是一般人承受的。但即便如此，五軸機中雙轉(zhuǎn)臺形式仍是最多的，因為這類五軸機相對制造難度較低（跟有擺角銑頭的機型比）。

3.一擺一轉(zhuǎn)：單擺銑頭30萬-60萬甚至更高。這個機型的價格高，原因也是它也有擺角銑頭，雖然只有一個旋轉(zhuǎn)軸，造價還是很高，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，五軸機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，而且國產(chǎn)五軸CNC系統(tǒng)廠家只有十來家。（這里參考價格以850三軸機類似大小的五軸，含系統(tǒng)及驅(qū)動和電機。）

三、使用調(diào)試成本高

ABC三種圓周運動的精度檢測設(shè)備價格很高，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）。

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Q2 五軸設(shè)備的國內(nèi)現(xiàn)狀怎樣？

一、五軸機及其核心部件的生產(chǎn)廠家很少

跟傳統(tǒng)的三軸機床比，五軸機的制造廠少的可憐。從上海北京之類的大型機械展就可以看出這一點。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鎮(zhèn)，做三軸機的廠家數(shù)量不止這個數(shù)（100家以上）。能提供五軸機的三大核心部件（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、五軸機編程、操機等相關(guān)從業(yè)人員少

上網(wǎng)搜一下五軸編程培訓(xùn)，相關(guān)機構(gòu)不超過20家。（當然實際數(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）且能獨立做事的，應(yīng)聘者極少，如果再加一點條件，比如：能根據(jù)不同的機型定制后處理，會車銑復(fù)合（或銑車復(fù)合），再懂一點PLC之類的就幾乎沒有了。

三、五軸機的應(yīng)用面現(xiàn)階段太窄

現(xiàn)在的五軸機，除了國企、軍工用做一些普通人無法接觸的東西之外，民企中的五軸機都在做一些外企業(yè)訂單（高檔消費電子，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。

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Q3 五軸設(shè)備應(yīng)該怎樣普及？

目前五軸設(shè)備的現(xiàn)狀形成了一個閉環(huán)：制造難度大——>五軸機制造商少——>售價高——>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？對比三軸機的普及過程，五軸機的普及也要以應(yīng)用范圍的拓展來做突破口。從長遠來說，五軸機的應(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器。還有就是高檔產(chǎn)品設(shè)計時對曲線要求高、一定要一刀過的模具，三軸機也得讓位于四軸五軸。拓展到模具行業(yè)時，要想工件的運動像三軸機一樣，只在水平面上動，不受重力影響，那么五軸機的機型只有兩個選擇：雙擺銑頭型及一擺一轉(zhuǎn)型。

這種機型的轉(zhuǎn)臺可以做的很大，承載大重量的模具，因為工件只在XY平面做直線運動和轉(zhuǎn)動，重力對其沒有影響。但轉(zhuǎn)臺C和B擺銑頭的聯(lián)動，加上XYZ，它又是一個真五軸機，什么復(fù)雜曲面都能加工。另外旋轉(zhuǎn)工作臺只有一個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，這種五軸機都應(yīng)該是加工模具的完美機型。

二、生活用品領(lǐng)域、工業(yè)工具領(lǐng)域的五軸機應(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，這些四軸都無法加工，只能使用五軸設(shè)備。

一個精美的蜘蛛

因此，五軸設(shè)備的普及之路總結(jié)為：從傳統(tǒng)鉆攻機加裝小搖籃變五軸——>大力進入手機金屬外殼制造業(yè)——>四軸五軸及假五軸（3+2）的針對性推廣——>人員培訓(xùn)機構(gòu)大面積建立——>進軍模具行業(yè)（五軸機型多樣化）——>進軍消費品行業(yè)（五軸機型進一步多樣化）——>增強汽車行業(yè)（發(fā)動機變速箱）——>四軸、假五軸（3+2）、真五軸遍地開花。

（以上為正文，本文觀點源自：奧思克多軸數(shù)控）

韓寒11

5軸機確實很昂貴，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面的形位公差，會編程的確實也不多，主要是能接觸到這種機床的人員太少，國內(nèi)想推行還需要一些時日啊

qq642446015

干5軸編程不難  最主要的還是建模 要自己會搞曲面 有些地方需要單獨搞曲面 提取部分曲面

未來第一站

學(xué)習(xí)了。

duanyz

看文中介紹的意思應(yīng)該是實際應(yīng)用的用途不廣限制了5軸機的使用吧？

遠祥

但國產(chǎn)和進口，又是不可同日而語的。

7782441

謝謝樓主分享

muchwang

# J; b1 N! a0 G  L, z, S2 M實際的應(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床五軸系統(tǒng)，數(shù)量也不少的。

yangerhui002

“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�！�
( t2 c9 G, v. G-------現(xiàn)在進口雙擺銑頭常用的也就一百萬出頭。

老杜QQ83358121

五軸編程也不難，難的是五軸后處理制作。