天车式五轴（桥式）有什么优点，五轴数控机床如何选择，五轴联动机床有哪些分类？

五轴联动机床简单的来说是指可以五轴五联动的工具机。其主要加工产出圆弧曲面的工件如蜗轮叶片等的高阶高附加价值的零件，机台被广泛使用在航空业、医疗、汽车、特殊模具产业居多。

五轴加工中心的种类有很多，称呼和习惯性叫法也有很多，如龙门五轴、五轴龙门加工中心，天车式五轴（桥式龙门五轴）、动柱式五轴加工中心、动梁式五轴加工中心等等。

天车式五轴多为台湾那边的习惯叫法，大陆这边惯用称呼是龙门五轴或者五轴龙门加工中心。

其中五轴加工中心里面又细分为摇篮转台五轴与摆头式主轴五轴机为市场常见的机种。摇篮式五轴加工中心按摇篮转台的倾斜轴向可分为A轴向与B轴向的摆设，依各厂家设计又有所不同。

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天车式五轴有什么优点，五轴数控机床如何选型？

1、机床整体结构性能稳定

一个保险杠工件10吨左右的重量，对于机床的丝杠螺母驱动系统来说是非常重大的负担。

对于导轨滑块的支撑系统来说，同样也是非常重大的负担。

每天机床拖动着这样大重量的工件移动，对滚珠丝杠和直线导轨的磨损影响比较大，时间长了容易吃不消。

天车式机床的工作台轴系加上工件的重量，起码有20吨重，整个系统移动、停止的时候会产生很大的惯性，而且工件的重量是变化不定的。横梁上的这个轴系不会超过5吨，这样机床控制两个相差一倍重量的轴系质量移动时，加上工件重量的不确定性，波动很大。机床要控制好加减速，要保证插补精度，是很困难的，时间一长容易导致机床精度下降。

天车式机床的工作台是完全不动的，可以彻底避免大型工件移动产生的上述问题。特别是机床工作台有关部位的磨损就没有了。

天车式机床的移动部位都在横梁上，而且质量是固定不变的，机床控制移动部件的加减速，插补精度，就容易多了。

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工作台接地，可承受较大重量模具加工

2、天车式床身的结构分析

天车式机床由两个侧立面墙和一个水平固定工作台组成的，而制造这样大型的金属结构件的方法有两个，一个是用传统的铁水浇铸，一个是用钢板焊接成。

1. 传统的铁水浇铸方法，可以保证机床在数十年内不会发生严重的变形。导致铸件蠕变的内应力会在一定时间内趋于稳定，而且越长越稳定。铸铁本身有减震，减压特性。

2. 钢板焊接的床身的内应力残留时间长，钢板的弹性好，刚性差。导致整体精度不断的处于一种不稳定状态。

3.   整个床身从微观上来看，并不是一个整体的结构，因为钢板为了焊接，在单面做出的坡口尺寸不可能超过钢板厚度的三分之一，这样中间还有三分之一是空虚的，相当于用玻璃胶把玻璃固定在窗框里，而玻璃和窗框仍然是两个独立的物体的原理一样。这样的结构从整体来看，每一个结构件和焊在一起的结构件之间都有空隙的，不可能会有铸铁整体浇筑的力学强度大。

4. 庞大的钢结构件要用大量的钢板密集的焊接起来，在狭小的内部空间里面，人工电焊时怎么样保证每块钢板焊口的焊接质量？怎么样检测焊口的质量？

5. 铸件可以用自然时效，人工时效，震动去应力的方法去除内应力。而焊接产生的残余应力是巨大的，一个床身这么多焊口生产的残余应力怎么样去除？钢结构件是不可能用上述方法去除内应力的。

6. 并不是说焊接的结构件整体强度不够，而是说作为设计寿命20年的，每天要承受高速度高负荷加工力量的大型精密机床来说，要长期保持丝级精度，就不合适了。

7. 用铸件制造的床身对于地基的要求不高，可以节约成本。

8. 特别是两个侧立面墙固定在一个底盘上的结构，三位一体，不容易变形。

建议考虑用铸铁浇筑成的床身，比较稳定耐用。   

3、天车式的动梁驱动方式分析

1. 天车式机床的全部移动部位都在侧立面墙壁上方的动梁上，靠线型导轨的滑块支撑。

2. 驱动这个动梁移动的方法有两个，一个是用传统的丝杆丝母的方式，一个是用电磁式直线马达方式。

3. 现在超长尺寸丝杆丝母结构都是丝杆不旋转，靠丝母旋转带动动梁移动的，这样的方法不可避免的会有机械磨损，机械震动。传动副有机械阻尼，传递滞后效应。双丝杠副物理尺寸不可能完全一致，安装尺寸不可能完全一致，可能会导致精度有所下降。

而且丝母的长度相对于丝杆而言是很短的，这样丝母对丝杠的作用力就在一个点上，长丝杆会像受力的弓弦那样，不可避免的会弯曲。弯曲的丝杆反过来又会影响到丝母滚珠旋转的平滑性。长此以往，就会别劲儿，最终这个力道会选择一个最容易释放的零部件传递，也就是变形了。

4.电磁直线马达驱动方式，没有机械磨损，没有机械震动，两个支撑端没有丝杆的刚性应力，机床在长期的运行中微观的调整不同步相对容易。直线马达没有阻尼，没有传递滞后延迟，精度保持性好。

5.直线马达的缺点是，会发热。

建议选用直线马达驱动方式。

4、电磁式直线马达的散热问题

采用直线马达驱动的机床有些带有冷却系统用来冷却直线马达，有些不带冷却系统。

建议采用带冷却系统的，这样对降低机床的变形有利。对延长磁性部件的寿命有利，因为磁性部件是怕热的，高温会导致失磁。

5、动梁部分结构的分析

天车式机床的切削力就靠动梁系统发出，反作用力也是靠动梁系统吸收抵消。最终是通过Z轴滑块带着主轴头实现加工的。

1.现在汽车为了美观，倾向于把前后保杠做的很弯曲，这样模具的凹模就会非常深，加工时Z轴就要非常的下探，整个Z轴滑块就要很长。为了尽可能的减少干涉，滑块的截面积尺寸不可能做到很大，要细长化。这样的就会导致滑块的刚性降低，一旦发生摆动，最终会导致加工精度降低和表面光洁度下降。

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为了加强Z滑块的刚性，滑块上的线轨的数量要多，最好是Z滑块的四个外侧面都有导轨支撑，限制Z滑块向四个方向摆动。

建议选用四条线性导轨的Z滑块系统。

2. 常见的Z轴平衡刹车系统有氮气缸平衡式和马达刹车式两种。氮气缸系统体积大，和Z轴驱动系统有一个连接的关系，有反应滞后时间。有可能发生气体泄露导致平衡失效，适用于低速机床。

马达驱动刹车系统是高速机床的首选，体积小，驱动刹车一体化，反应滞后时间极短。一旦发生停电，希望Z轴系统可以及时刹车，并可以上升，以保护主轴和工件，所以要求机床自带蓄电瓶提供短时间的后备电源。

建议优先选用有伺服马达驱动刹车系统和后备电源的五轴数控机床。

6、主轴头部分结构分析

1.现在的五轴主轴头都是用DD马达直驱，细分再看看AC两个头摆角度时候是一度一格还是3度一格。

2.主轴高速运转发热量高，必须有主轴液态油冷系统。不可以用油脂润滑方式。冷却不足，轻则导致加工精度变化，重则烧毁主轴轴承。

3.加工仪表盘模具时空间位置狭窄，希望主轴头整体尺寸要小些，干涉小。

4.要有高转速20000转左右，可以获得高质量的加工表面，减少配模工作量。可以用到1mm直径的刀具，减少电极数量。

5.要用HSK规格的主轴接口，BT的没有精度和高转速承受力。

天车式五轴（桥式）有什么优点，五轴数控机床如用选择的知识今天就分享到这里了。东莞必威betway中国官方网站专业生产五轴深孔钻、龙门五轴加工中心、六轴镗铣床，欢迎您的咨询，如果您有选型方面的疑问，请联系我们网站上的客服电话。

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