五轴联动数控是数控技术中难度大、应用广泛的技术。高速CNC车削中心集计算机控制、高性能伺服驱动和加工技术于一体,适用于复杂曲面的自动化加工。在国际上,优质高速CNC车削中心技术被视为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于五轴数控系统的特殊地位,特别是在航空、航天、军工、技术复杂性等方面的重要影响,西方工业化国家一直采用五轴数控系统作为实施出口许可证制度的战略物资,并对中国实施禁运。因此,五轴数控加工技术的研究对提高国家科技实力和综合国力具有重要意义。
车削中心(也称为车削和铣床,车削和铣削中心)是从数控车床发展而来的。在数控车床上完成大部分车削工序后,通常高速CNC车削中心会有一些铣削或钻孔工序。这些工序不能在CNC车床上完成,须在有二次装夹的特殊铣床或钻床上完成。这样,工件误差加大,工作效率低下,等等。为了解决这一矛盾,人们研制了一种带有电动刀架的数控车床,利用电动刀架和车床主轴的C轴分度来完成铣削和钻孔加工。这是优质高速CNC车削中心通常使用固定工具持有人完成工件的外圆、端面和中心孔钻孔、无聊,扭曲和其他流程,和电动工具持有人权力炮塔和C轴的轴函数完成工件铣削、钻孔、攻丝、滚齿机等功能。
五轴联动加工中心可以有效减少零件的加工时间和辅助时间。优质高速CNC车削中心具有大范围的主轴转速和进给,允许机床进行大切削量的切削。五轴联动加工中心正在工作。进入高速加工时代,高速CNC车削中心运动部件的快速运动定位和高速切削加工,减少了半成品周转时间,提高了输出功率。在五轴联动加工中心上加工零件主要取决于加工程序。它不同于一般的机床。不需要制作和更换很多刀具和夹具,也不需要经常调整机床。因此,五轴联动加工中心适合于零件频繁更换的场合。即适合单件、小批量生产和新产品开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备成本。
五轴加工中心是机械加工中非常重要的机床。该机床广泛应用于船舶、航空航天、汽车、轻工、医疗等高精度仪器制造领域。在传统的模具加工中,广泛采用三轴加工中心和立式加工中心来实现工件的铣削加工。随着我国模具制造加工技术的不断发展,传统的立式加工中心和三轴加工中心的一些弱点也逐渐显现出来。目前,球头铣刀广泛应用于模具加工。虽然球头铣刀在模具加工中的优点非常显著,但如果采用优质高速CNC车削中心,其底面线速度为零,亮度也较差。模具通过高速CNC车削中心加工,完全可以克服上述不足。
利用高速CNC车削中心加工大型高精度螺旋锥齿轮,加工大模数、硬齿面、宽齿面和高精度螺旋锥齿轮,是困扰工业齿轮行业多年的问题。在优质高速CNC车削中心出现之前,加工这种齿轮的途径是使用专用螺旋锥齿轮加工机床,而这种高模量、高精度的齿轮利润较高,专用机床制造商不对外销售。这种齿轮加工机床,但只销售齿轮,用户无法自己加工齿轮,只能依靠进口。随着机械行业变得越来越多的重型,制造瓶颈造成的加工大模数高精度螺旋锥齿轮越来越突然,迫使他们不得不考虑新的处理方法,所以使用这种方法普遍五轴加工的大型模块和高精度螺旋加工中心。
2007年,我国高速CNC车削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优质高速CNC车削中心的行列,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。