多軸數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

高 樂

（蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校，蘇州 215123）

多軸數(shù)控加工技術(shù)實現(xiàn)了零件裝置的一次裝夾，能夠減少相關(guān)時間與費用，同時其車間占地面積、裝夾數(shù)量、設(shè)備故障也會相應(yīng)減少。因此，將多軸數(shù)控加工技術(shù)運用到模具制造過程中，能夠縮減產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 多軸數(shù)控加工技術(shù)的特性

1.1 提高多軸數(shù)控加工技術(shù)的精準(zhǔn)度

多軸數(shù)控加工技術(shù)是一項新興的技術(shù)，革新了模具制造的生產(chǎn)方式。多軸數(shù)控加工技術(shù)在加工過程中只需一次裝夾，能夠提高加工的精準(zhǔn)度，確保加工質(zhì)量，減少加工過程中的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。

1.2 多軸數(shù)控加工技術(shù)流程難點降低

傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)操作過程復(fù)雜，數(shù)控加工生產(chǎn)鏈煩瑣，使新產(chǎn)品加工所需時間較長，而且質(zhì)量不能得到有效的保障，甚至延誤工期。多軸數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)，改變了以往數(shù)控加工生產(chǎn)鏈煩瑣的情況，它將以往數(shù)控加工流程進(jìn)行簡化，其間運行信息技術(shù)，使其變得智能化，使新產(chǎn)品變得規(guī)范化與透明化，從而降低生產(chǎn)成本。

1.3 縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期

多軸數(shù)控加工技術(shù)簡化了許多加工程序與步驟，使新產(chǎn)品研發(fā)周期顯著縮短。它不僅能夠減少研發(fā)難題，保障新產(chǎn)品質(zhì)量，還能夠促進(jìn)新產(chǎn)品早日上市，盡早為企業(yè)帶來利益，從而彰顯該技術(shù)的實用價值。

2 多軸數(shù)控加工技術(shù)存在的缺陷

2.1 多軸數(shù)控加工技術(shù)編程較為抽象

多軸數(shù)控加工技術(shù)是一種新興技術(shù)，其在新產(chǎn)品開發(fā)過程中可以發(fā)揮重要的作用，可以減少重復(fù)工作，提升工作效率，值得廣泛推廣。然而，多軸數(shù)控加工技術(shù)編程抽象，操作較為困難，這一直都是困擾技術(shù)人員的問題。3軸數(shù)控加工技術(shù)只有直線坐標(biāo)軸，而5軸數(shù)控加工技術(shù)結(jié)構(gòu)比較多樣化。同一段NC代碼能夠在不同的3軸數(shù)控加工技術(shù)上獲得一樣的加工效果，但同一段NC不能適應(yīng)所有5軸數(shù)控加工技術(shù)。多軸數(shù)控加工技術(shù)不僅具有直線運動，還具有協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運動的計算，如非線性誤差核算、旋轉(zhuǎn)角度行程檢驗、道具旋轉(zhuǎn)運動核算等。多軸數(shù)控加工技術(shù)處理的數(shù)據(jù)信息量較大，但該技術(shù)較為抽象，使技工人員操作起來較為吃力。

2.2 刀具半徑補(bǔ)償困難

在5軸數(shù)控加工技術(shù)聯(lián)動NC程序中，數(shù)控加工的刀具長短補(bǔ)償功能具有效應(yīng)，但在數(shù)據(jù)加工中，刀具半徑補(bǔ)償失去了根本的效應(yīng)。以圓柱刀具接觸已經(jīng)成型的刀具時，人們應(yīng)該根據(jù)數(shù)控加工刀具的不同直徑，編制不同的多軸數(shù)控加工技術(shù)程序。因ISO文件中的數(shù)據(jù)不能有效計算多軸數(shù)控加工技術(shù)刀具的具體位置，導(dǎo)致當(dāng)前最為流行的CNC系統(tǒng)根本無法實現(xiàn)數(shù)控加工刀具的半徑補(bǔ)償，故而，多軸數(shù)控加工技術(shù)刀具半徑補(bǔ)償困難，這也是當(dāng)前多軸數(shù)控加工技術(shù)的突出問題。在進(jìn)行多軸數(shù)控加工技術(shù)操作時，技術(shù)人員需要頻繁地調(diào)整刀具的尺寸與更換刀具，依照正常的處理程序，多軸數(shù)控加工技術(shù)刀具軌跡應(yīng)該送到CAM系統(tǒng)中重新計算，這會導(dǎo)致工作效率低下。

3 多軸數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 購買多軸數(shù)控機(jī)床需要投入大量資金

3軸數(shù)控機(jī)床與多軸數(shù)控機(jī)床的價格相差較大，多軸數(shù)控加工技術(shù)除了機(jī)床投資外，還應(yīng)該安裝CAM系統(tǒng)軟件與后置處理器進(jìn)行技術(shù)升級，使多軸數(shù)控設(shè)備能夠符合多軸數(shù)控加工技術(shù)的需要，從而使該技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行仿真處理。因此，目前多軸數(shù)控機(jī)床與配備的CAM投資量較大，以致一般企業(yè)不愿意冒投資風(fēng)險去購買。

3.2 認(rèn)識度較低

我國多軸數(shù)控加工技術(shù)正朝復(fù)合、高精、高速、多功能、柔性的方向發(fā)展，日益趨于完善，已達(dá)到高效率、高水準(zhǔn)的目標(biāo)。相較部分發(fā)達(dá)國家，我國多軸數(shù)控加工技術(shù)研究起步較晚，差距十分明顯。當(dāng)前，多軸數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵在于電動機(jī)、5軸頭、數(shù)控系統(tǒng)，我國企業(yè)大都使用進(jìn)口的多軸數(shù)控加工技術(shù)，其價格較高，導(dǎo)致新產(chǎn)品制造成本較高。我國企業(yè)只有自行研發(fā)多軸數(shù)控加工技術(shù)，突破其存在的關(guān)鍵問題，提高多軸數(shù)控加工技術(shù)的自主創(chuàng)新水平，才能夠降低成本、提高利潤。

4 多軸數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展方向

4.1 提高產(chǎn)品質(zhì)量

我國企業(yè)應(yīng)該不斷研發(fā)和改進(jìn)多軸數(shù)控加工技術(shù)，推出新產(chǎn)品，提高多軸數(shù)控加工技術(shù)床的檔次與質(zhì)量，從而降低相關(guān)技術(shù)使用成本。同時，應(yīng)該不斷完善多軸數(shù)控加工技術(shù)結(jié)構(gòu)，提供最優(yōu)的設(shè)計方案，完善多軸數(shù)控加工技術(shù)售后服務(wù)機(jī)制，提高其市場競爭力。

4.2 價格策略

多軸數(shù)控機(jī)價格并不是制約相關(guān)企業(yè)發(fā)展的決定因素，強(qiáng)大的生產(chǎn)力、精湛的多軸數(shù)控加工技術(shù)、過硬的服務(wù)，才是其保持長遠(yuǎn)發(fā)展的根本。但是，在市場競爭中，技術(shù)開發(fā)企業(yè)可以根據(jù)市場情況，適當(dāng)調(diào)整多軸數(shù)控加工技術(shù)的采購成本，以最大限度占領(lǐng)市場。

4.3 提升品牌的知名度

據(jù)調(diào)查，我國用戶對國外多軸數(shù)控加工技術(shù)具有較高的認(rèn)知度，對國內(nèi)技術(shù)的認(rèn)識還停留在3軸數(shù)控加工技術(shù)上，大都對其使用不放心。因此，我國多軸數(shù)控加工技術(shù)研發(fā)企業(yè)應(yīng)該加大宣傳，提高品牌的知名度，使國產(chǎn)技術(shù)被廣泛熟悉與知曉。這樣一來，我國用戶對國產(chǎn)多軸數(shù)控加工技術(shù)具有一定的認(rèn)識度，在選擇時可能會優(yōu)先考慮國產(chǎn)技術(shù)。

5 結(jié)語

多軸數(shù)控加工技術(shù)是一種新興的技術(shù)，相比國外技術(shù)，我國多軸數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展起步較晚。因此，我國相關(guān)企業(yè)應(yīng)該不斷研發(fā)和改進(jìn)多軸數(shù)控加工技術(shù)，提升相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量，運用價格策略進(jìn)行技術(shù)推廣，提高品牌的知名度，從而提升我國多軸數(shù)控加工技術(shù)的自主創(chuàng)新水平和整體實力。