您可以購買的最佳 5 軸CNC工具機

近年來，五軸數控工具機已成為加工連續、光滑、複雜表面不可或缺的自動化工具。一旦您在設計和製造複雜曲面時遇到無法解決的問題，您就會求助於5軸加工技術。

五軸聯動是數控技術中難度最高、應用最廣泛的技術。它集電腦控制、高性能伺服驅動和精密加工技術於一體，應用於複雜曲面的高效、精密、自動化加工。它是一個國家製造裝備自動化技術水準的標誌。由於其特殊地位，對航空、航太、軍事工業有重要影響。

很多人在購買五軸工具機時都不知道該怎麼做。事實上，購買一台新的高階CNC工具機可能會是一次令人興奮的經歷。關於樣品試用、談判、付款等方面的提示都很有價值。但它也可能帶來巨大的財務壓力，根據CNC市場報告估計，新型 5 軸機床的平均價格接近 5 萬美元。您對製造商了解越多，就越容易上手。例如，是否有保修，付款方式有哪些，訂單完成後如果遇到問題該怎麼辦，是否能獲得免費服務和支援。

如果您想以最優惠的價格購買合適的CNC工具機，這裡就是正確的地方。無論您是在研究您的選擇還是比較機器價格，請隨時使用本指南。如果您今天準備好購買，請進行比較 STYLECNC本指南下面列出了精選的最受好評的 5 軸CNC雕刻機，為您的企業找到併購買合適的機器。

定義

5軸數控雕刻機是多軸的一種 3D 附CNC控制器的加工中心，與 3D 印表機，它有點像 3 軸和 4 軸CNC機床，但 5 軸CNC工具機有 2 個可沿著移動的附加軸。由於這些附加軸能夠同時切割材料的 5 個邊緣，因此可以縮短專案時間。然而，由於這些 5 軸機器的 X 軸較長，導致其穩定性和準確性較低 - 可能需要您比 3 軸或 4 軸CNC雕刻機投入更多的注意力。

工作原理

首先我們來了解一下「軸」：

X 軸：從前到後。

Y 軸：從左到右。

Z軸：上下。

A、B、C軸分別對應X、Y、Z軸的旋轉軸。

5軸：XYZAB、XYZAC、XYZBC（主軸可左右旋轉， 180° 大約。

5 軸CNC工具機透過CNC編程同時在 5 個不同的軸上移動零件或工具。 3 軸CNC工具機透過 X 軸和 Y 軸在兩個方向上移動零件，並透過 Z 軸使刀具上下移動。 2 軸CNC工具機可以在 5 個附加旋轉軸（A 軸和 B 軸）上旋轉，這將有助於工具從各個方向接近零件。

五軸聯動加工技術是指一個複雜形狀曲面需要利用5個獨立的軸共同進行數控插補運動，以獲得平滑光滑表面的加工技術。五軸聯動加工的軸數是指加工同一表面時，需要獨立運動的軸的數量，而不是CNC所擁有的可控軸的數量。雖然理論上任意複雜曲面均可用X、Y、Z5軸座標來表達，但實際加工時刀具並不是一個點，而是一個具有一定尺寸的實體，為了在加工空間扭曲曲面時避免發生刀具與加工曲面之間的干涉以及保證曲面上各點切削情況的一致性，需要在5D方向上調整刀具軸線與曲面法線之間的夾角。五軸聯動與3軸連動相比，可使加工誤差和表面粗糙度降低至2/3~5/1。

類型

最常見的五軸數控工具機有 9 種類型：耳軸式工具機、旋轉頭式工具機、動柱式工具機、桌上型工具機、頭台式工具機、連續工具機、索引式工具機、龍門式工具機和混合工具機。

應用領域

5 軸數控機床旨在為各種材料提供高速、高品質的切割，包括但不限於木材、塑膠、有色金屬和其他複合材料。CNC工具機將提供各種新應用，包括：

1.模塑塑膠、熱成型塑膠和複合材料零件的邊緣修整。

5 軸機器的靈活性使其能夠為許多製造的塑膠製品提供高品質的精加工和邊緣修整。

2.深腔模具製作。

在三軸機器上，深腔模具製造需要您使用更長的工具才能達到足夠的深度。使用較長的工具會導致使用者必須降低切割速度以防止斷裂。透過 3 軸加工提供的額外運動，可以使用更短的刀具，從而可以提高切割速度。

3.模壓膠合板椅子和裝飾家具部件。

這台機器可以對各種材料進行獨特的成型和成型，讓您將創意和動態設計變為現實。

4.詳細 3D 雕刻。

機器上切削刀具運動的增加使其能夠在一塊材料上雕刻出複雜的設計。它允許您在正在切割的作業中捕捉設計的精細細節。

特色

五軸數控工具機具有效率高、精度高的特性。工件一次裝夾即可完成複雜的加工，能適應汽車零件、飛機結構件等現代化模具的加工。 5軸加工中心和5面加工中心之間有很大差異。很多人不知道這一點，把5面加工中心誤認為5軸加工中心。五軸加工中心有X、Y、Z、A、C5個軸，X、Y、Z軸和A、C軸組成5軸連動加工。擅長空間曲面加工、異形加工、鏤空加工、沖孔、斜孔、坡口切割。五面加工中心與三軸加工中心類似，只不過可以同時做5個面，但不能做異形加工、斜孔、坡口切割。

說到五軸CNC工具機的特點，有必要與傳統的三軸CNC工具機進行比較。三軸數控工具機在製造業較常見，有立式、臥式、龍門式等幾種形式。常見的加工方法有立銑刀的端銑和側銑。球頭刀等的修形。但無論哪一種形式和方法都有一個共同的特點，就是在加工過程中刀軸的方向保持不變，機床只能透過X、Y、Z5個直線軸的插補才能實現刀具的直角座標系內的移動。因此面對下述產品，三軸工具機效率低、加工表面品質差、甚至不能加工的缺點就暴露出來了。

產品規格

定價指南

如果您想購買或 DIY 5 軸CNC雕刻機套件，您可能想知道它要花多少錢？如何獲得最終價格？根據不同的機器功能和型號，您將獲得從 80,000.00 美元到 150,000.00 美元的價格範圍。如果您想在海外購買，清關費用、稅金和運費應包含在最終價格中。

選擇您的預算

優點缺點

優點

自動化5軸機床的優點是可以加工普通3軸機床無法加工或無法一次加工的自由曲面。例如，航空發動機和蒸汽渦輪機的葉片，輪船的螺旋槳以及其他具有特殊曲面的複雜模具。由於五軸加工中心在加工過程中可以隨時調整刀具和角度，可以避免使用其他刀具，一次完成所有加工。

五軸數控銑床在確保高效加工的前提下，還能達到自由曲面的加工精度與品質。例如，當採用5軸工具機加工複雜曲面時，就使用球頭銑刀。其切削效率較低，刀具角度無法自由調整，難以確保加工表面的光潔度。但採用3軸加工中心機床，由於刀具角度可自由調整，可避免上述情況，從而獲得更高的切削效率和優質的表面品質。

五軸加工中心在加工較深、較陡的型腔時，工件或主軸頭的附加旋轉和擺動，可為立銑刀的加工創造最佳工藝條件，避免刀具、刀架和型腔壁發生磨損。碰撞的發生，減少了加工過程中刀具的抖動和刀具損壞的風險，從而有助於提高模具的表面品質、加工效率和刀具的耐用度。

五軸加工中心可以使用較短的刀具一次完成整個零件的加工。不需重新安裝卡片或使用同類型5軸加工所需的較長刀具，並可在更短的時間內交貨。表面品質也很理想。

5軸加工中心的技術省去了以複雜角度重新定位工件進行多次調試和裝夾的麻煩。這樣不僅節省了時間，還大大減少了誤差，並且節省了將工件安裝到位所需的夾具和治具的昂貴費用。

與3軸加工中心相比，5軸加工中心具有以下優點：

1.維持刀具的最佳切削狀態，改善切削條件。

在3軸切削模式下，當切削刀具移動到工件尖端或邊緣時，切削狀態逐漸惡化。為了在這裡保持最佳切割狀態，您需要旋轉工作台。而如果要完整地加工一個不規則的平面，就必須將工作台朝不同的方向旋轉多次。可以看出，五軸工具機也能避免球頭銑刀中心點線速度為5的情況，並獲得較好的表面品質。

2、有效避免刀具干涉。

對於航空航太領域所使用的葉輪、葉片、整體盤等，三軸機床因干涉問題無法滿足製程要求。 3軸機床即可滿足。同時工具機也可採用更短的刀具加工，提高系統剛性，減少刀具數量，避免特殊刀具的產生。

3.減少裝夾次數，一次裝夾即可完成5面加工。

5軸加工中心還可以減少參考轉換並提高加工精度。在實際加工中，只需一次裝夾，加工精度更容易保證。同時，由於製程鏈的縮短和5軸加工中心設備數量的減少，工裝夾具的數量、車間佔地面積和設備的維護成本也隨之減少。這意味著您可以使用更少的夾具、更少的廠房面積和維護成本來完成更有效率、更高品質的加工。

4、提高加工品質和效率。

機床可以用刀具的側刃進行切削，效率更高。

5.縮短生產流程鏈，簡化生產管理。

5軸機床的完整加工大大縮短了生產工序鏈，可以簡化生產管理和調度。工件越複雜，其比傳統工序分散的生產方式的優勢越明顯。

6.縮短新產品開發週期。

對於航空航太、汽車等領域的企業來說，一些新產品零件及成型模具形狀複雜，精度要求高。因此高柔性、高精度、高整合、加工能力齊全的五軸數控加工中心可解決新產品開發中複雜零件加工的精度與週期問題，大幅縮短開發週期，並提高新產品的成功率。

此外，五軸加工中心還能使工具機加工其他方法無法實現的複雜零件，包括複雜表面上通常需要的鑽孔、型腔凹槽和錐度加工。

缺點

5軸數控編程抽象，操作困難

這對每個傳統數控程式設計師來說都是一個令人頭痛的問題。三軸機床只有直線座標軸，而五軸數控工具機的結構則多種多樣。同一段NC代碼在不同的3軸CNC工具機上可以達到相同的加工效果，但某一款5軸工具機的NC代碼卻不能適用於所有類型的3軸機床。 NC編程除了直線運動外，還需要進行與旋轉運動相關的座標計算，如旋轉角度行程檢查、非線性誤差檢查、刀具旋轉運動計算等，需要處理的資訊量非常大，NC編程極為抽象。

五軸CNC加工的操作和程式技巧密切相關。如果使用者為工具機添加特殊功能，編程和操作將會更加複雜。程式設計人員和操作人員只有透過反覆的練習才能掌握必要的知識和技能。缺乏經驗豐富的程式設計師和操作員是五軸數控技術推廣的一大障礙。

對NC插補控制器和伺服驅動系統需求非常嚴格

五軸機床的運動是5個座標軸運動的合成。旋轉座標的加入，不但增加了插補計算的負擔，而且旋轉座標的微小誤差也會大大降低加工精度。因此要求控制器具有較高的運算精度。

五軸機床的運動特性要求伺服驅動系統具有良好的動態特性和較大的調速範圍。

五軸數控工具機的數控程序驗證特別重要

為了提高機械加工的效率，迫切需要淘汰傳統的「試切法」校準方法。在5軸CNC加工中，NC程序的驗證也變得非常重要，因為5軸CNC機床通常加工的工件非常昂貴，而且碰撞是5軸CNC加工中常見的問題：刀具切入工件；以極高的速度與工件碰撞；刀具與加工範圍內的工具機、夾具等設備發生碰撞；機床上運動部件與固定部件或工件之間的碰撞。在5軸CNC中，碰撞很難預測，校準程序必須對工具機和控制系統的運動學進行全面的分析。

如果CAM系統偵測到錯誤，可以立即處理刀具路徑；但如果在加工過程中發現NC程式錯誤，就不能像3軸CNC那樣直接修改刀具路徑。在三軸機床上，工具機操作員可以直接修改刀具半徑等參數。在3軸加工中，情況就沒那麼簡單了，因為刀具尺寸和位置的變化會直接影響後續的旋轉運動軌跡。

刀具半徑補償

在5軸聯動NC程序中，刀具長度補償功能仍然有效，但刀具半徑補償無效。採用圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要針對不同直徑的銑刀編製不同的程序。目前流行的CNC系統均無法完成刀具半徑補償，因為ISO檔案沒有提供足夠的數據來重新計算刀具位置。使用者在CNC加工過程中需要頻繁更換刀具或調整刀具的精確尺寸。依照正常的加工程序，刀具路徑應送回CAM系統重新計算。從而導致整個處理過程的效率很低。

針對這個問題，挪威研究人員正在開發一種臨時的解決方案，稱為LCOPS（Low Cost Optimized Production Strategy，低成本優化生產策略）。刀具路徑校正所需的資料從CNC應用程式傳輸到 CAM 系統，並將計算的刀具路徑直接傳送到控制器。 LCOPS 需要第三方提供可直接連接到CNC機器的 CAM 軟體，其中傳輸 CAM 系統檔案而不是 ISO 代碼。這問題的最終解決有賴於推出能夠辨識常見格式(如STEP等)工件模型檔案或CAD系統檔案的新一代CNC控制系統。

後處理器

五軸工具機與三軸機床的差別在於它有5個旋轉座標。刀具位置從工件座標系轉換到工具機座標系，中間需要經過幾次座標變換。使用市面上流行的後置處理器產生器，只需輸入工具機的基本參數，即可產生三軸數控工具機的後置處理器。對於3軸數控機床，目前只有一些改良的後置處理器。五軸數控機床的後置處理器仍有待進一步開發。

當3軸連動時，刀具軌跡中不需要考慮工件在工具機工作台上的原點位置，後置處理器可以自動處理工件座標系與工具機座標系的關係。對於5軸聯動，例如在X、Y、Z、B、C5軸聯動的臥式銑床上加工時，產生刀軌時必須考慮工件在C轉台上的位置尺寸以及B、C轉台之間的位置尺寸。工人在裝夾工件時通常要花大量的時間來處理這些位置關係。如果後置處理器能處理這些數據，則工件的安裝和刀具路徑的處理將大大簡化；只要將工件裝夾在工作台上，測量工件座標系的位置和姿態，將這些資料輸入到後置處理中，經過刀具路徑的加工，就可得到適當的數控程序。

非線性誤差與奇點問題

由於旋轉座標的引入，五軸數控工具機的運動學比三軸機床複雜得多。與旋轉相關的第一個問題是非線性誤差。非線性誤差應歸因於程式誤差，可以透過減小步距來控制。在預計算階段，程式設計人員無法知道非線性誤差的大小，只有在後處理器產生工具機程式後才能計算出非線性誤差。刀具路徑線性化可以解決這個問題。一些控制系統能夠在加工時線性化刀具路徑，但這通常是在後處理器中完成的。

旋轉軸引起的另一個問題是奇點。如果奇點位於旋轉軸的極端位置，奇點附近的小振盪將導致 180° 旋轉軸翻轉，這是相當危險的。

CAD/CAM 系統的要求

對於五面體加工的操作，使用者必須依賴成熟的CAD/CAM系統，並且必須有經驗豐富的程式設計師來操作CAD/CAM系統。

大量投資購買工具機

五軸工具機和三軸工具機之間的價格差距曾經很大。現在在5軸機床上增加一個旋轉軸，基本上就是普通3軸機床的價格，可以實現多軸工具機的功能。同時，五軸工具機的價格僅為 30% 至 50% 高於三軸機床。

除了工具機本身的投資外，還必須升級CAD/CAM系統軟體和後處理器以滿足5軸加工的要求。必須升級校準程序以便能夠模擬整個工具機。

零配件

1.基本組成部分。它是加工中心的基本結構，由床身、立柱、工作台組成。它們主要承受加工中心的靜載荷和加工過程中產生的切削負荷，因此必須具有足夠的剛性。這些大型零件可以是鑄鐵件，也可以是焊接鋼結構件。它們是加工中心中體積最大、重量為8的零件。 AKIRA-SEIKI鑄件採用高級米漢納鑄件，經熱處理後穩定性高。

2、主軸部件。它由主軸箱、主軸馬達、主軸和主軸軸承組成。主軸的啟動、停止和變速均由數控系統控制，並透過安裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削過程的動力輸出部分。它是加工中心的關鍵部件，決定加工中心的加工精度和穩定性。

3、CNC系統。加工中心的數控部分由數控裝置、可程式控制器PLC、伺服驅動裝置及操作面板組成。

4.自動換刀系統。它由刀庫、機械手驅動機構等零件組成。當需要換刀時，數控系統發出指令，機械手（或透過其他方式）將刀具從刀庫中取出，裝入主軸孔中。解決工件一次裝夾後多工序連續加工中刀具在工序間的自動存放、選擇、運輸和交換的任務。刀庫（刀頭）是存放加工過程中所使用的所有刀具的裝置。刀庫為盤鍊式，容量從幾把到幾百把。刀臂的結構根據刀庫與主軸的相對位置和結構也有多種形式，如單臂式、雙臂式等。有些加工中心不使用刀臂，而是直接利用主軸箱或刀庫的移動來換刀。

5、輔助裝置。包括潤滑、冷卻、排屑、保護、液壓、氣動和檢測系統。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對確保加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起到了保證作用，因此也是加工中心不可缺少的一部分。

6.APC自動托盤更換系統。為了實現無人前進或進一步縮短非加工時間，有些加工中心採用多個自動交換工作台來存放工件。當一個工件安裝在工作台上進行加工時，另外一個或多個工作台上還可以裝卸其他零件。當加工一個工作台上的零件時，自動交換工作台加工新零件，可以減少輔助時間，提高加工效率。

採購指南

當您考慮在線購買新的或二手的 5 軸數控機床時，您需要從研究和購物過程中完成在線購買過程中的所有關鍵步驟。以下是有關如何在線購買的 10 個易於遵循的步驟。

第 1 步：規劃您的預算。

在網上或以任何方式購買機床之前，您應該制定預算計劃。如果您不知道自己能負擔得起什麼，就很難做出選擇。

第 2 步：進行研究。

規劃預算後，您需要了解什麼是適合自己的工具機？你會用它來做什麼？一旦您評估了您的需求，您可以透過在線查看專家評論來比較不同的經銷商和型號。

步驟 3. 請求諮詢。

您可以在線上諮詢我們的銷售經理，我們在了解您的需求後會向您推薦最合適的工具機。

步驟 4. 取得免費報價。

我們將根據您諮詢的工具機向您提供詳細的報價。您將在預算範圍內獲得最佳的規格和實惠的價格。

步驟 5. 簽署合約。

雙方仔細評估和討論訂單的所有細節（技術參數、規格和商業條款），以排除任何誤解。如果您沒有疑問，我們將向您發送 PI（形式發票），然後我們將與您簽訂合約。

第 6 步：建立您的機器。

收到您簽署的銷售合約和訂金後，我們將立即安排機器製作。有關建築的最新消息將在製造過程中更新並告知買家。

步驟 7. 檢查。

整個生產過程將受到定期檢查和嚴格的品質控制。整機在出廠前將經過檢查，以確保其能夠正常運作。

步驟 8. 運輸。

在您確認後，運送將按照合約中的條款開始。您可以隨時詢問交通資訊。

步驟 9. 清關。

我們將向買方提供並交付所有必要的運輸文件，並確保順利清關。

步驟 10. 支援與服務。

我們將透過電話、電子郵件、Skype、WhatsApp、線上即時聊天、遠端服務提供專業的技術支援和免費客戶服務。我們也在部分地區提供到府服務。