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  五軸機床的五個軸通常是由三個直線軸外加兩個回轉(zhuǎn)軸組成的,，其結(jié)構(gòu)方式卻有很大差別,。不同的結(jié)構(gòu)形式會使機床在剛性、動態(tài)性能和精度穩(wěn)定性等方面產(chǎn)生一些差異,。本文主要針對立式主軸擺動,、立式主軸不動工作臺擺動（搖籃式）這兩種不同結(jié)構(gòu)的五軸機床進行分析比較,，以便用戶充分了解其結(jié)構(gòu)形式，從而有利于其根據(jù)自己產(chǎn)品的特點和經(jīng)濟能力挑選合適的機床,。

主軸擺動式

搖籃式

1. 機床主軸剛性比較

    頭擺機床在加工的過程中,，由于主軸擺動，使得主軸的剛性相對差,；而工作臺擺動機床,，由于是工作臺擺動，所以不會對主軸的剛性產(chǎn)生任何影響,。

2. 機床加工的效率對比

    由于旋轉(zhuǎn)點的不同,，刀尖實現(xiàn)同樣的位移時，頭擺機床的主軸需要擺動更大的角度(類似杠桿原理),，所以加工同樣的零件,，頭擺機床的效率更低。

3. 刀具長度對機床加工精度的影響

    擺動誤差=擺臂×擺角

    對頭擺機床來講,，刀具長度是擺臂的一部分,。也就是說，在頭擺的情況下,，刀具的長度影響擺臂長度,，放大誤差。即誤差會隨刀具的長度增長而增大,。對于搖籃式工作臺擺動機床,，刀具長度與擺臂的長度無關(guān)。

4. 擺動產(chǎn)生的位置誤差與形狀誤差

    隨著擺動,，兩種機床都會產(chǎn)生位置誤差,，但是頭擺機床還會產(chǎn)生形狀誤差,，而工作臺擺動則不會產(chǎn)生形狀誤差。頭擺機床刀具旋轉(zhuǎn),，從而產(chǎn)生位置誤差,。與此同時，加工孔的進給方向和刀具的回轉(zhuǎn)中心發(fā)生偏離,，所以加工孔產(chǎn)生位置誤差的同時,，還會產(chǎn)生形狀誤差，出現(xiàn)楔形孔,。

    而工作臺擺動機床的位置誤差是由工作臺擺動造成,，主軸的進給方向和刀具的旋轉(zhuǎn)中心始終重合，所以不會再附加產(chǎn)生形狀誤差,。這是搖籃式工作臺擺動與頭擺相比另一個明顯的優(yōu)勢,。

5. 五軸加工大小范圍的比較

    隨著頭擺機床主軸的擺動，工件直徑方向的加工范圍將會縮小,，也就是說,，主軸擺動角度時會吃掉行程，從而導(dǎo)致五軸加工所能加工最大工件的直徑范圍比其三軸加工時小;而工作臺擺動機床的工作臺擺動,，對工件水平方向的尺寸不會產(chǎn)生任何影響,，從這個意義上講，五軸加工和三軸加工時的工件大小范圍是相同的,。但是五軸加工工件的最大范圍還需考慮機床結(jié)構(gòu)引起的干涉,。用戶應(yīng)該要求機床供應(yīng)商提供五軸加工干涉示意圖來分析比較。通常情況下,，同樣的行程,，采用搖籃式工作臺擺動結(jié)構(gòu)的機床五軸加工范圍會比頭擺式機床更大。

    因此搖籃式的工作臺擺動機床主軸的剛性好,，加工效率高;刀具長度對加工精度不會產(chǎn)生影響;加工不會產(chǎn)生形狀誤差;同樣的行程,，機床五軸加工范圍會比頭擺式機床更大。

    頭擺機床主軸的剛性相對較差,，加工效率相對較低;加工精度會隨刀具長度的增長而降低;加工會產(chǎn)生形狀誤差;主軸擺動角度時會吃掉行程,，從而導(dǎo)致能夠加工的最大工件尺寸變小。

    另外需要補充的是,，工作臺擺動機床由于需要克服工件自重的原因,，如果工件很重，對夾具有更高的要求;還有,，加工大型重型零件時機床無法實現(xiàn)工作臺擺動,，就只能采用頭擺的方式。