对于不规则曲面模具的加工,过去一般通过三轴加工中心进行。刀具切削模的方向是沿着整个切削路径移动。国产五轴加工中心切割过程不会改变。此时,刀具的切削刃状态无法保证模具各部分的质量。例如,曲率变化比较频繁的模具和凹槽较深的模具可以通过数控国产五轴加工中心进行加工。刀具可以始终优化切削状态,刀具可以对整个加工路径的方向。同时,刀具还可以进行直线运动,使模具的各个部分表面更加好。
车削是在车床上相对于刀具车削工件的一种方法。车削的切削能量主要由工件提供,而不是由刀具提供。国产五轴加工中心是基本、常用的切削方法,在生产中占有非常重要的地位。数控国产五轴加工中心适用于旋转曲面。大多数具有旋转表面的工件都可以通过车削的方式进行加工,如内、外圆柱面、内、外圆锥面、端面、凹槽、螺纹、旋转成形面等。所用的工具主要是车刀。
2007年,我国国产五轴加工中心产值位居世界第三,约107.5亿美元,而对外学位(出口比例)仅为15.3%,同样在2007年,德国对外学位高达72%,日本53%,意大利58%。西班牙是52.9%,我们台湾省是78%。虽然我们已经进入了数控国产五轴加工中心的行列,但我们还远远不是机床动力。与国际市场上的主要机床动力相比,还有很大差距。21世纪以后,世界上进口的机床大多是数控机床。从美国进口机床数控率为70%,从中国进口机床数控率为60%。目前,世界数控机床的消费趋势已经从最初的数控电加工机床、数控车床、数控铣床发展到高速多轴加工中心、专用数控机床和成套设备。
显然,人们早就认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止,国产五轴加工中心的应用仍局限于少数资金充足的部门,存在着尚未解决的问题。五轴数控技术为什么没有得到很长时间的广泛普及?数控国产五轴加工中心由于在加工空间中的干涉和刀具姿态控制,其数控编程、数控系统和机床结构都比三轴机床复杂得多。目前,全球五轴数控技术普遍存在以下问题。
对于模具平面的加工,三轴加工中心需要用球刀进行铣削,以获得良好的表面质量。在这种情况下,刀具路径需要增加,但球头刀的中心旋转线速度几乎为零。国产五轴加工中心模具在加工时,刀具的损伤更大,刀具的使用寿命会缩短,模具的表面质量也会恶化。利用数控国产五轴加工中心加工平面,可以对刀具在工件上进行一定角度的加工,然后对工件进行加工。这样可以提高工件与球头刀具之间的相对直线速度,不仅可以使刀具的使用寿命提高,工件的表面质量也将大大提高。