为什么中国机器人制造公司排名领先的企业选择五轴数控机床而不是六轴联动

在工科生脑海里,通常会有这样一个概念:三维空间中的一个物体具有6个自由度。我们来探讨为什么中国机器人制造公司排名领先的企业选择五轴数控机床而不是六轴联动。

这个概念的影响,可能让人们直观地认为“实现空间任意方向进行加工,机床就得拥有6个自由度或6个轴”。然而,这只是问题的一部分。实际上,虽然空间物体有6个自由度,但并不意味着能实现任意角度加工的机床必须包含6个轴。这是问题的关键。

传统的三轴机床,在加工包含复杂表面或孔部件时,为了使刀具从各个方向与工件接触,不仅需要特殊夹具,还需进行多次工序变换。但使用五轴联动数控机床,可以在单次装夹下进行高速、高精密加工。因此,刀具(或测头)可以从任意方向接近工件,这才是实现任意角度加工的根本原因。

对于如何描述刀具(或测头)的位置和姿态,是决定机床性能的一个重要因素。在三轴数控机床中,只要通过X、Y、Z三个直线轴的坐标值即可完全确定刀具(或测头)的位置和姿态。而在五轴数控机床中,由于两个旋转轴的存在,使得刀具(或测头)的位置和姿态均会改变。这两个旋转轴之间建立了一一对应关系,即两个旋转角度即可描述球面上一个确定位置点。

用简单的话来说,只需要在三维空间中的某一点增加两个额外自由度,就能够控制刀具从任何方向接近被加工工件,从而实现任意复杂曲面的加工。而那些能够依靠数控系统、伺服系统,以及RTCP等功能实现五軸聯動加工的大型數控機床,就是我們所謂的五軸聯動數控機床了。

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