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使用刀尖圆弧精度较高的标准刀具，在程序中使用刀尖圆弧补偿（G41或G42），加工完后取消刀尖圆弧补偿。在刀补画面R下面输入刀尖圆弧半径值，T下面输入刀尖方位号，如果是外圆刀就输入3。这种情况，对刀与平时没什么区别。有

过去还没有RTCP功能时，若要使用五轴加工中心来加工，需使用CAM4软件，配合当前刀长来转出加工程序，但一个加工程序只能对应一个长，此时若有刀长磨耗等误差需进行补偿，必须重新产出新的加工程序，非常没有效率。五轴加工中

长度补偿只要z轴回零或换刀时系统自动取消了，半径补偿用完后必需取消否则系统会报警。如果系统不报警还能运行程序产品就要报废了。

五轴加工中心基准刀刀长加工工时，G54是设定的加工平面，用已知刀长的基准刀对工件上表面，然后用刀具长度补正的方式来抵消基准刀的长度，刀具就会直接加工G54平面的Z0 加工腹板板厚正向超差0.2mm解决方法是 不用修改程序里

五轴带刀尖跟随每次加工完都要取消刀具长度补偿吗

水刀，即以水为刀，本名高压水射流切割技术，这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。后经技术不断改进，在高压水中混入石榴砂、金刚砂等磨料辅助切割，极大的提高了

五轴水刀是可以带角度切割这样省去人工打磨的环境，速度快，效率高。基本上价位在20-30万左右不等，这个和水刀的配置有关，分为超高压或标准高压，有进口有国产，详细的你可以咨询我，下面是五轴水刀的视频，供参考！

夹板。水刀切割玻璃制品的时候，设备切割后会出现玻璃边缘碎裂不平整的问题，五轴水刀切玻璃底部垫个夹板，必须在钢化前完成切割。五轴水刀是指采用高精度的五轴联动控制系统，加上完善的操作软件系统，5轴的可以补偿45度。

水刀，即是以高压水为刀，对材料进行切割。水刀技术源于美国，进过几十年发展技术已趋于成熟，高压500MPA的高压水可以切割任意材料，大力运用于陶瓷、石材、金属、玻璃、复合材料等众多行业。而水刀配件通常又分3轴、4轴、5轴

另外，两者最大的区别在于，五轴水刀是指采用高精度的五轴联动控制系统，加上完善的操作软件系统，5轴的可以补偿45度。

五轴水刀是指采用高精度的五轴联动控制系统，加上完善的操作软件系统，用于精密机械零件加工的智能水刀。主要特点：一般的水刀切割机采用的是传统的数控系统，把水刀当做一个刚性刀具，这样的水刀切割出来的工件不可避免地带有前

另外，两者最大的区别在于，五轴水刀是指采用高精度的五轴联动控制系统，加上完善的操作软件系统，5轴的可以补偿45度。

五轴水刀是什么

先对第一把刀：Z轴回零，装上刀具，零件表面放置一张薄纸（约几丝），移动Z轴下行，刀尖接触薄纸，把薄纸来回移动。Z轴缓慢下行，当薄纸刚好动不了，停在那里，把Z值输入到G54 Z轴。第一把刀就结束了。第二把刀

这种设置方法的长处是主轴加工十分灵敏，作业台也能够规划的十分大，客机巨大的机身、巨大的发起机壳都能够在这类加工基地上加工。这种规划还有一大长处：咱们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具基地线垂直于加工面时，因为球面铣

通常有两种：用对刀仪测出刀具实际长度包含刀柄在内，数值都是正值。刀具长度有通用性。正规大机械厂都是按照这种方法来运行。用机器Z向的机械原点到刀尖接触到工件表面的数值来补正，数值为负值，刀具长度补正没有通用性，适用

五轴加工中心基准刀刀长加工工时，G54是设定的加工平面，用已知刀长的基准刀对工件上表面，然后用刀具长度补正的方式来抵消基准刀的长度，刀具就会直接加工G54平面的Z0 加工腹板板厚正向超差0.2mm解决方法是 不用修改程序里

五轴摆头加工时的刀长怎么设置

如华中理工大学1990年实现了用PCD刀具加工玻璃；目前强化复合地板及其它木基板材（如MDF）的应用日趋广泛，用PCD刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷。2．PCD刀具的制造技术 2.1 PCD刀具的制造过程 PCD刀具的制造过程

未来我国刀具行业将呈以下发展趋势：——刀具消费结构调整加速，数控刀具消费需求增长。我国是世界上钨矿资源储备最丰富的国家，但钨资源利用水平不高。全国范围内从事硬质合金制品及刀具制造相关的企业较多，但是大多数规模较小，

它可以被用作各种材料的加工，特别是对于铝、铜、塑料、碳纤维等材料具有着特定的优势。PCD刀具具有着非常广泛的应用领域。它可以广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等诸多行业领域。此外，它也可以被用作手表等精密机械的

PCD刀具以其高硬度优势寿命长也慢慢的收到亚克力加工厂家的喜欢，纯陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷等刀具材料的韧性得到进一步增强后也可能会应用到亚克力切割加工刀具上面。

硬质合金刀具是参与数字化制造的主导刀具，硬质合金刀具市场规模增长与我国机床装备数控化升级的宏观背景相关，未来随着我国制造业持续升级，硬质合金刀具的规模占比有望进一步提升。行业市场规模保持在400亿元左右 刀具市场的消费情

■ 新型刀具材料应用增多。陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韧性进一步增强，应用场合日趋增多。■ 切削技术快速发展。高速切削、硬切削、干切削继续快速发展，应用范围在迅速扩大。

PCD刀具未来制造新趋势是什么?

管理加工中心刀柄的方法包括：标识和分类：对不同类型、规格和用途的刀柄进行标识和分类，以便于管理和使用。清洁和保养：定期清洗和涂护理油以防止生锈，并检查是否有损坏或磨损。存储位置：在干燥、通风、无尘的地方存储，避免

加工中心机床所用的刀具必须适应加工中心高速、高效和自动化程度高的特点，其刀柄部分要联接通用刀具并装在机床主轴上，由于加工中心类型不同，其刀柄柄部的型式及尺寸不尽相同。JT（ISO7388）表示加工中心机床用的锥柄柄部（

实际应用表明，使用这种夹紧系统不仅可以提高加工精度和质量，而且还能使刀具在切削加工中的使用寿命得到成倍提高。此外，这类刀柄不但具有免维护功能和抗污能力，而且易于使用和安全地夹紧刀具。因为，在紧固刀具时，夹紧压力可以

HSK真空刀柄能够提高系统的刚性和稳定性以及在高速加工时的产品精度，并缩短刀具更换的时间，在高速加工中发挥很重要的作用，其适应机床主轴转速达到60,000转/分。HSK工具系统正在被广泛用于航空航天、汽车、精密模具等制造工业

五轴联动加工中心刀具中刀柄的应用知识

作者：海潮 链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/24549394 来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 除了机床本身的投资之外木模五轴加工中心，还必需对CAD/CAM系统软件和后置处理器进行进级，使之适应五轴加工的要求；必需对校验程序进行进级，使之能够对整个机床进行仿真处理。 A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动， 汽车轮胎模具五轴加工中心格就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。机床是一个国家制造业水平的象征。 　　符合数控机床发展的新方向 　　近几年国际、海内机床展表明五轴加工中心软件培训，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于即是90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力 矩。工作台的中间还设有一个回转台，环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。为了实现“十五”规划的发展目标，各部分迫切需要进一步鼎力发展数控加工技术，亟须配置大量的各类工艺设备，尤其是数控机床设备。 现在，大家普遍以为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的独一手段。 　　。 　　从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、海内机床博览会上，首先是海内的五轴数控机床产品纷纷亮相，海内五轴数控机床的市场逐渐打开，随后国际机床巨头纷至沓来，五轴数控机床的品种和数目逐年上升：CIM T99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联念头床；CIMT2001国际机床博览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中央，北京市机电院的主轴转速15 000r/min 的五轴高速立式加工中央；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63, 铸造模具五轴加工中心采用尺度Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床 DCB—510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m/min。即使是发达产业化国家，也无不高度正视。兴趣军事的朋友可能知道闻名的“东芝事件”：上世纪末，□□□东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间蝶船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公司违背了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。所以，每当人们在设计、研制复杂曲面碰到无法解决的挫折时，往往转向求助五轴数控系统。 另一种是依赖立式主轴头的回转。五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及？五轴数控加工因为干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。近年来，跟着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。中国机床产业的发展，利用自己研制的高、精、尖产品介入国际竞争，打破了国际技术垄断，国际机床巨头们不愿失去中国这个大有潜力可挖的市场，于是蜂拥而来，把他们的产品“送上门来”：国外展团共展出五轴加工中央8台、五轴车铣加工中央1台、五轴数控刀具磨床5台。最近国际机床业泛起了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。目前，五轴数控技术在全球范围 内普遍存在以下题目。立式五轴加工中央这类加工中央的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部门或全部切削加工，以保证工件的位置精度，进步加工效率。用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的切当尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算。乐器五轴加工中心目前流行的CNC系统均无法完成刀具半径补偿，由于ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。现在，三轴机床附加一个旋转轴基本上就是普通三轴机床的价格，这种机床可以实现多轴机床的功能。但近年来，跟着计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）系统取得了突破性发展，珊星公司等中国多家数控企业，纷纷推出五轴联动数控机床系统，打破了外国的技术关闭，占领了这一战略性工业的至高点，大大降低了其应用本钱，从而使中国装备制造业迎来了一个崭新的时代！以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力，同时也对它提出更强要求，更加凸起了机械装备制造业作为高新技术工业化载体在推动整个社会技术提高和工业进级中无可替换的基础作用。目前五轴数控机床的应用仍旧局限于航空、航天及其相关产业。这些机床均已达到国际提高前辈水平，体现出我国机床产业为国防尖端产业发展提供装备的实力又有突破性进步。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。在加工中央上扩展五轴联动功能，可大大进步加工中央的加工能力，便于系统的进一步集成化。作为国民经济增长和技术进级的原动力，以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴跟着高新技术和新兴工业的发展而共同提高。五轴数控机床在海内外的实际应用表明，其加工效率相称于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化出产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。 　　海内五轴数控技术发展状况与市场分析 　　五轴联动数控机床，是电力、船舶、航空航天、高精密仪器等民用产业和军事产业等部分迫切需要的枢纽加工设备。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，反映了一个国家的产业发展水平状况。 　　几十年来，人们普遍以为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。中国不仅要做世界制造的大国，更要做世界制造强国！预计在不久的将来，跟着五轴联动数控机床系统的普及推广，必将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础！ 　　加工中央一般分为立式加工中央和卧式加工中央，立式加工中央（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中央借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；统一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能合用于所有类型的五轴机床。西方发达国家长期对我国实行禁运。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家出产设备自动化水平的标志。这种设计还有一大长处：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中央线垂直于加工面时，因为球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计,玻璃钢修边五轴加工中心令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可进步表面加工质量。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检修、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍旧局限于少数资金雄厚的部分，并且仍旧存在尚未解决的挫折。因为其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事产业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方产业发达国家一 直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证轨制，对我国实行禁运。目前高档的加工中央正朝着五轴控制的方向发展，五轴联动加工中央有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。 　　我国数控技术及其设备在各产业部分中的应用整体水平仍旧偏低，与产业发达国家比拟差距很大。从而导致整个加工过程效率十分低下。因为五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“布衣”化应用。 　　发展和推广的难点及阻力何在 　　显然，人们早已熟悉到五轴数控技术的优胜性和重要性。一旦人们在设计、制造复杂曲面碰到无法解决的挫折，就会求助五轴加工技术。对于数控机床设备的主要技术要求是多轴、高速、刚性好、功率大；对坐标数的需求，以三至五轴联动为主。 　　购置机床需大量投资 　　以前五轴机床和三轴机床之间的价格悬殊很大。 　　刀具半径补偿难题 　　在五轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能仍旧有效，而刀具半径补偿却失效了。早在20世纪60年代，国外航空产业出产中就开始采用五轴数控铣床。 　　装备制造业是一国产业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代产业出产提供重要的手段，是不可或缺的战略性工业。五轴加工培训国外数控镗铣床、加工中央为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。这种设置方式的长处是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发念头壳都可以在这类加工中央上加工。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技气力和综合国力的进步有重要意义。 　　对这个题目的终极解决方案，有赖于引入新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格局的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件。特别是暗斗时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行关闭禁运。 　　五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高机能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。对于枢纽零件外形复杂的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等，其出产部分对多轴机床要求比例较大，新增五轴数控机床大约占数控机床总数的70%～80%。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造本钱也较高。长期以来，以美国为首的西方产业发达国家， 汽车轮胎模具五轴加工中心一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证轨制。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够相宜象汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。 　　五轴数控编程抽象、操纵难题 　　这是每一个传统数控编程职员都深感头疼的题目。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中央难以做到的。同时，五轴机床的价格也仅仅比三轴机床的价格高出30%～50%。 A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。由此可见，五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力 五轴加工中心价格。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的长处是主轴的结构比较简朴，主轴刚性非常好，制造本钱比较低。
加工中心所用的刀具是由通用刀具（又称工作头或刀头）和与加工中心主轴前端锥孔配套的刀柄等组成。在应用中，要根据加工中心机床的要求、夹具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具。刀具选择总的原则是：刀具的安装和调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在保证安全和满足加工要求的前提下，刀具长度应尽可能短，以提高刀具的刚性。 在加工中心机床上，各种刀具分别装在刀库中，按程序的规定进行自动换刀。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的刀具能迅速、准确地装到机床主轴上。编程人员应充分了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。 加工中心机床所用的刀具必须适应加工中心高速、高效和自动化程度高的特点，其刀柄部分要联接通用刀具并装在机床主轴上，由于加工中心类型不同，其刀柄柄部的型式及尺寸不尽相同。JT（ISO7388）表示加工中心机床用的锥柄柄部（带有机械手夹持槽），其后面的数字为相应的ISO锥度号，如50、45、和40分别代表大端直径为69.85、57.15和44.45毫米的7：24锥度。ST（ISO297）表示一般数控机床用的锥柄柄部（没有机械手夹持槽），数字意义与JT类相同。BT（MAS403）表示用于日本标准MAS403的带有机械手夹持槽联接。 加工中心刀具的刀柄分为整体式工具系统和模块式工具系统两大类。模块式工具系统由于其定位精度高，装卸方便，连接刚性好，具有良好的抗振性，是目前用得较多的一种型式，它由刀柄、中间接杆以及工作头组成。它具有单圆柱定心，径向销钉锁紧的联接特点，它的一部分为孔，而另一部分为轴，两者之间进行插入连接，构成一个刚性刀柄，一端和机床主轴连接，另一端安装上各种可转位刀具便构成一个工具系统。根据加工中心类型，可以选择莫氏及公制锥柄。中间接杆有等径和变径两类，根据不同的内外径及长度将刀柄和工作头模块相联接。工作头有可转位钻头、粗镗刀、精镗刀、扩孔钻、立铣刀、面铣刀、弹簧夹头、丝锥夹头、莫氏锥孔接杆、圆柱柄刀具接杆等多种类型。可以根椐不同的加工工件尺寸和工艺方法，按需要组合成铣、钻、镗、铰、攻丝等各类工具进行切削加工。通用刀具根据制造所用的材料可分为以下几种：（1）高速钢刀具；（2）硬质合金刀具；（3）金刚石刀具；（4）其他材料刀具，如陶瓷刀具等。 刀具的切削过程是非常复杂的，影响因素很多。在铣削加工时，刀具材料的性能、刀具类型、刀具几何参数、切削速度、切削深度和进给量等都影响切削力，从而影响整个工艺系统，最终影响加工精度和质量。在加工中心机床上进行加工，其主轴转速比普通机床的主轴转速一般至少要高1到2倍，因此，在加工中心上进行铣加工，选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。 平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。选好每次走刀的宽度和铣刀的直径，使接痕不影响精铣精度。因此，加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些。精加工时，铣刀直径要选大些，最好能够包容加工面的整个宽度。在实际工作中，平面的半精加工和精加工，一般用可转位密齿面铣刀，可以达到理想的表面加工质量，甚至可以实现以铣代磨。密布的刀齿使进给速度大大提高，从而提高切削效率。精切平面时，可以设置2到4个刀齿。 可转位螺旋立铣刀适用于高效率粗铣大型工件的台阶面、立面及大型槽的加工。如更换不同牌号的刀片，可加工钢、铸铁、铸钢、耐热钢等多种材料。 硬质合金螺旋齿立铣刀是一种用于加工铸铁、钢件、有色金属的精加工刀具，刀片一般为焊接式。 镶硬质合金刀片的端铣刀和立铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后再利用刀具半径补偿（或称直径补偿）功能对槽的两边进行铣加工。 铣削盘类零件的周边轮廓一般采用立铣刀。所用的立铣刀的刀具半径一定要小于零件内轮廓的最小曲率半径。一般取最小曲率半径的0.8到0.9倍即可。零件的加工高度（Z方向的吃刀深度）最好不要超过刀具的半径。若是铣毛坯面时，最好选用硬质合金波纹立铣刀，它在机床、刀具、工件系统允许的情况下，可以进行强力切削。 总之，加工中心机床刀具是一个较复杂的系统，如何根据实际情况进行正确选用，是编程人员必须掌握的。只有对加工中心刀具结构和选用有充分的了解和认识，在实际工作中才能灵活运用，提高工作效率和安全生产。
近几年我国切削刀具的产值结构发生着持续的变化，综合性能更优越的硬质合金刀具市场占比正在不断提高。硬质合金刀具是参与数字化制造的主导刀具，硬质合金刀具市场规模增长与我国机床装备数控化升级的宏观背景相关，未来随着我国制造业持续升级，硬质合金刀具的规模占比有望进一步提升。 行业市场规模保持在400亿元左右 刀具市场的消费情况和结构变化情况是我国制造业发展的晴雨表。我国切削刀具总规模经历2012年至2016年的波动后，随着“十三五”规划的落地，制造业朝着自动化和智能化方向快速前进，制造业转型升级推动切削刀具行业快速发展。 2016-2018年我国切削刀具年消费规模出现明显快速增长，2018年刀具消费总额达到421亿元，超过2011年400亿的高点，创造了历史最高纪录。2019年受中美贸易摩擦加剧、汽车等下游行业持续下行的影响，我国刀具消费额有所下滑，下降至393亿元。参考2020年全国GDP2.3%的增长水平，初步估算2020年消费规模为402亿元。 中国切削刀具行业起步较晚，但是随着汽车、航空、军工、模具、制冷、电力等精密制造业的快速发展，近年来行业实现了跨越式发展。根据中国机床工具工业协会统计数据，协会会员企业刀具总产值从2015年的76.26亿元增长到2019年的115.54亿元。 硬质合金刀具产值占比逐年提升 金属切削刀具主要包括硬质合金刀具、高速钢刀具和其他刀具(包括陶瓷刀具、超硬刀具等)。其中高速钢刀具和硬质合金刀具在我国切削刀具市场中占据重要地位。 我国刀具材料供应结构变化与我国制造业发展水平相关。近几年我国切削刀具的产值结构发生着持续的变化，综合性能更优越的硬质合金刀具产值占比不断在提高，根据中国机床工具工业协会工具分会的统计数据，我国主要刀具企业生产的硬质合金刀具的产值从2015年的39%提高到2019年的47%。 数控刀具的消费需求将持续增大 在我国刀具产品消费结构中，由于我国机械加工的机床数控化水平较低，传统焊接刀具占据较大比重。随着加工产品的结构复杂化、加工精度的不断提高以及生产效率的提升，我国机床设备正逐步从传统普通机床向数控机床过渡，数控刀具的消费需求将逐步扩大。 我国正处于产业结构的调整升级阶段，机床数控化是机床行业的升级趋势。我国新增机床数控化率近年来整体保持着稳定增长，主要与产业转型升级有关。我国新增金属切削机床数控化率从2013年的28.38%提升到2020年前三季度的40.63%，根据《中国制造2025》规划，预计我国关键工序数控化率在2020年达到50%。 但相对于日本等发达国家接近100%机床数控化率，我国金属切削机床的数控化程度的提升空间很大。作为数控金属切削机床的易耗部件，无论是存量机床的配备需要，还是每年新增机床的增量需求，都将带动数控刀具的消费需求。 硬质合金刀具是参与数字化制造的主导刀具，其产值占比上升与我国机床装备数控化升级的宏观背景相关。未来随着我国制造业持续升级，数控机床应用进一步推广，硬质合金刀具的产值占比将进一步提高。 切削刀具行业企业竞争格局分析 我国切削刀具制造行业起步较晚，具有散而小的特点，根据中国机床工具行业协会公布的统计数据，截至2019年末，我国规模以上刀具、量具量仪企业有715家。 目前国内切削刀具高端市场中国际巨头企业占据较大份额。另一方面，随着现代制造业的蓬勃发展以及国家政策的鼓励扶持，我国数控刀具行业涌现出了诸如株洲钻石、厦门金鹭、上海工具厂、天工国际、森泰英格、恒锋工具、沃尔德等为代表的优秀企业，上述企业的部分重点产品在核心参数上已经达到国际领先水平，并与国际刀具巨头在全球市场展开了直接竞争，成为高端数控刀具实现进口替代的重要力量。 虽然国内数控刀具产业起步较晚，企业规模较小，但随着我国经济水平快速提升和现代制造业的繁荣，中国已成为全球最大的刀具消费国。随着中国制造2025等国家战略的深入推进以及国际贸易摩擦日益频繁，国产品牌实现进口替代的迫切性愈发增强， 我国数控刀具行业将进入新一轮高质量发展周期，一批具有突出创新能力和管理水平的企业将会突围而出，成为行业的领军企业。 —— 以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国切削刀具制造行业产销需求与投资预测分析报告》
　　聚晶金刚石刀具 　　1．聚晶金刚石（PCD）刀具概述 　　1.1 PCD刀具的发展 　　金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。 　　1.2 PCD刀具的性能特点 　　金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。 　　PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 　　-6～1.18×10 　　-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。 　　1.3 PCD刀具的应用 　　工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De 　　Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。PCD刀具的应用范围已由初期的车削加工向钻削、铣削加工扩展。由日本一家组织进行的关于超硬刀具的调查表明：人们选用PCD刀具的主要考虑因素是基于PCD刀具加工后的表面精度、尺寸精度及刀具寿命等优势。金刚石复合片合成技术也得到了较大发展，De 　　Beers公司已推出了直径74mm、层厚0.3mm的聚晶金刚石复合片。 　　国内PCD刀具市场随着刀具技术水平的发展也不断扩大。目前中国第一汽车集团已有一百多个PCD车刀使用点，许多人造板企业也采用PCD刀具进行木制品加工。PCD刀具的应用也进一步推动了对其设计与制造技术的研究。国内的清华大学、大连理工大学、华中理工大学、吉林工业大学、哈尔滨工业大学等均在积极开展这方面的研究。国内从事PCD刀具研发、生产的有上海舒伯哈特、郑州新亚、南京蓝帜、深圳润祥、成都工具研究所等几十家单位。目前，PCD刀具的加工范围已从传统的金属切削加工扩展到石材加工、木材加工、金属基复合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通过对近年来PCD刀具应用的分析可见，PCD刀具主要应用于以下两方面：①难加工有色金属材料的加工：用普通刀具加工难加工有色金属材料时，往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷，而PCD刀具则可表现出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金（对该材料加工机理的研究已取得突破）。②难加工非金属材料的加工：PCD刀具非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料（CFRP）、人造板材等难加工非金属材料的加工。如华中理工大学1990年实现了用PCD刀具加工玻璃；目前强化复合地板及其它木基板材（如MDF）的应用日趋广泛，用PCD刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷。 　　2．PCD刀具的制造技术 　　2.1 PCD刀具的制造过程 　　PCD刀具的制造过程主要包括两个阶段：①PCD复合片的制造：PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂（其中含钴、镍等金属）按一定比例在高温（1000～2000℃）、高压（5～10万个大气压）下烧结而成。在烧结过程中，由于结合剂的加入，使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等为主要成分的结合桥，金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘，还需对烧结成的复合片进行研磨抛光及其它相应的物理、化学处理。②PCD刀片的加工：PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。 　　2.2 PCD复合片的切割工艺 　　由于PCD复合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必须采用特殊的加工工艺。目前，加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法，其工艺特点的比较见表1。 　　表1 PCD复合片切割工艺的比较 　　工艺方法－工艺特点 　　电火花加工－高度集中的脉冲放电能量、强大的放电爆炸力使PCD材料中的金属融化，部分金刚石石墨化和氧化，部分金刚石脱落，工艺性好、效率高 　　超声波加工－加工效率低，金刚石微粉消耗大，粉尘污染大 　　激光加工－非接触加工，效率高、加工变形小、工艺性差 　　在上述加工方法中，电火花加工效果较佳。PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。在有工作液的条件下，利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形成放电通道，并在局部产生放电火花，瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落，从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。电火花加工PCD复合片的效率及表面质量受到切削速度、PCD粒度、层厚和电极质量等因素的影响，其中切削速度的合理选择十分关键，实验表明，增大切削速度会降低加工表面质量，而切削速度过低则会产生“拱丝”现象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也会降低切割速度。 　　2.3 PCD刀片的焊接工艺 　　PCD复合片与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外，大多是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。焊接方法主要有激光焊接、真空扩散焊接、真空钎焊、高频感应钎焊等。目前，投资少、成本低的高频感应加热钎焊在PCD刀片焊接中得到广泛应用。在刀片焊接过程中，焊接温度、焊剂和焊接合金的选择将直接影响焊后刀具的性能。在焊接过程中，焊接温度的控制十分重要，如焊接温度过低，则焊接强度不够；如焊接温度过高，PCD容易石墨化，并可能导致“过烧”，影响PCD复合片与硬质合金基体的结合。在实际加工过程中，可根据保温时间和PCD变红的深浅程度来控制焊接温度（一般应低于700℃）。国外的高频焊接多采用自动焊接工艺，焊接效率高、质量好，可实现连续生产；国内则多采用手工焊接，生产效率较低，质量也不够理想。 　　2.4 PCD刀片的刃磨工艺 　　PCD的高硬度使其材料去除率极低（甚至只有硬质合金去除率的万分之一）。目前，PCD刀具刃磨工艺主要采用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。由于砂轮磨料与PCD之间的磨削是两种硬度相近的材料间的相互作用，因此其磨削规律比较复杂。对于高粒度、低转速砂轮，采用水溶性冷却液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂轮结合剂的选择应视磨床类型和加工条件而定。由于电火花磨削（EDG）技术几乎不受被磨削工件硬度的影响，因此采用EDG技术磨削PCD具有较大优势。某些复杂形状PCD刀具（如木工刀具）的磨削也对这种灵活的磨削工艺具有巨大需求。随着电火花磨削技术的不断发展，EDG技术将成为PCD磨削的一个主要发展方向。 　　3．PCD刀具的设计原则 　　3.1 刀具材料的选择 　　（1）合理选择PCD粒度 　　PCD粒度的选择与刀具加工条件有关，如设计用于精加工或超精加工的刀具时，应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具则可用于一般的粗加工。PCD材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。研究表明：PCD粒度号越大，刀具的抗磨损性能越强。采用De 　　Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE 　　025两种PCD材料的刀具加工SiC基复合材料时的刀具磨损试验结果表明，粒度为2μm的SYNDITE 　　002PCD材料较易磨损。 　　（2）合理选择PCD刀片厚度 　　通常情况下，PCD复合片的层厚约为0.3～1.0mm，加上硬质合金层后的总厚度约为2～8mm。较薄的PCD层厚有利于刀片的电火花加工。De 　　Beers公司推出的0.3mm厚PCD复合片可降低磨削力，提高电火花的切割速度。PCD复合片与刀体材料焊接时，硬质合金层的厚度不能太小，以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。 　　3.2 刀具几何参数与结构设计 　　PCD刀具的几何参数取决于工件状况、刀具材料与结构等具体加工条件。由于PCD刀具常用于工件的精加工，切削厚度较小（有时甚至等于刀具的刃口半径），属于微量切削，因此其后角及后刀面对加工质量有明显影响，较小的后角、较高的后刀面质量对于提高PCD刀具的加工质量可起到重要作用。 　　PCD复合片与刀杆的连接方式包括机械夹固、焊接、可转位等多种方式，其特点与应用范围见表2。 　　表2 PCD复合片与刀杆连接方式的特点与应用 　　连接方式－特点－应用范围 　　机械夹固－由标准刀体及可做成各种集合角度的可换刀片组成，具有快换和便于重磨的优点－中小型机床 　　整体焊接－结构紧凑、制作方便，可制成小尺寸刀具－专用刀具或难于机夹的刀具，用于小型机床 　　机夹焊接－刀片焊接于刀头上，可使用标准刀杆，便于刃磨及调整刀头位置－自动机床、数控机床 　　可转位－结构紧凑，夹紧可靠，不需重磨和焊接，可节省辅助时间，提高刀具寿命－普通通用机床 　　4．PCD刀具的切削参数与失效机理 　　4.1 PCD刀具切削参数对切削性能的影响 　　（1）切削速度 　　PCD刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工，但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。虽然高速切削可提高加工效率，但在高速切削状态下，切削温度和切削力的增加可使刀尖发生破损，并使机床产生振动。加工不同工件材料时，PCD刀具的合理切削速度也有所不同，如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为110～120m/min；车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30～40m/min。 　　（2）进给量 　　如PCD刀具的进给量过大，将使工件上残余几何面积增加，导致表面粗糙度增大；如进给量过小，则会使切削温度上升，切削寿命降低。 　　（3）切削深度 　　增加PCD刀具的切削深度会使切削力增大、切削热升高，从而加剧刀具磨损，影响刀具寿命。此外，切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。 　　不同粒度等级的PCD刀具在不同的加工条件下加工不同工件材料时，表现出的切削性能也不尽相同，因此应根据具体加工条件确定PCD刀具的实际切削参数。 　　4.2 PCD刀具的失效机理 　　刀具的磨损形式主要有磨料磨损、粘结磨损（冷焊磨损）、扩散磨损、氧化磨损、热电磨损等。PCD刀具的失效形式与传统刀具有所不同，主要表现为聚晶层破损、粘结磨损和扩散磨损。研究表明，采用PCD刀具加工金属基复合材料时，其失效形式主要为粘结磨损和由金刚石晶粒缺陷引起的微观晶间裂纹。在加工高硬度、高脆性材料时，PCD刀具的粘结磨损并不明显；相反，在加工低脆性材料（如碳纤维增强材料）时，刀具的磨损增大，此时粘接磨损起主导作用。 　　5．结语 　　PCD刀具因其良好的加工质量和加工经济性在非金属材料、有色金属及其合金材料、金属基复合材料等切削加工领域显示出其它刀具难以比拟的优势。随着PCD刀具的理论研究日益深入及其应用技术的进一步推广，PCD刀具在超硬刀具领域的地位将日益重要，其应用范围也将进一步拓展。
随着国内数控技术的日渐成熟，近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中，每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时，五轴联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着我国航空航天、军事工业、汽车零部件和模具制造行业的蓬勃发展，越来越多的厂家倾向于寻找五轴设备来满足高效率、高质量的加工。但是，你真的足够了解五轴加工吗？下面就请跟着小编的脚步走进五轴加工的世界。 2016-12-12_225949.png 五轴加工 想要真正的了解五轴加工，首先我们要做的是要读懂什么是五轴机床。五轴机床（5 Axis Machining），顾名思义，是指在X、Y、Z，三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。A、B、C三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式，以满足各类产品的技术需求。而在5轴加工中心的机械设计上，机床制造商始终坚持不懈地致力于开发出新的运动模式，以满足各种要求。综合目前市场上各类五轴机床，虽然其机械结构形式多种多样，但是主要有以下几种形式： 2016-12-12_230325.png 两个转动坐标直接控制刀具轴线的方向（双摆头形式） 2016-12-12_230334.png 两个坐标轴在刀具顶端，但是旋转轴不与直线轴垂直（俯垂型摆头式） 2016-12-12_230402.png 两个转动坐标直接控制空间的旋转（双转台形式） 2016-12-12_230413.png 两个坐标轴在工作台上，但是旋转轴不与直线轴垂直（俯垂型工作台式） 2016-12-12_230431.png 两个转动坐标一个作用在刀具上，一个作用在工件上（一摆一转形式） *术语：如果旋转轴不与直线轴相垂直，则被认为是一根“俯垂型”轴。 看过这些结构的五轴机床，我相信我们应该明白了五轴机床什么在运动，怎样运动。可是，这么多样化的机床结构，在加工时究竟能展现出哪些特点呢？与传统的三轴机床相比，又有哪些优势呢？接下来就让我们来看看五轴机床有哪些发光点。 2016-12-12_231107.png 5轴机床的特点 说起五轴机床的特点，就要和传统的三轴设备来比较。生产中三轴加工设备比较常见，有立式、卧式及龙门等几种形式。常见的加工方法有立铣刀端刃加工、侧刃加工。球头刀的仿形加工等等。但无论哪种形式和方法都有着一个共同的特点，就是在加工过程中刀轴方向始终保持不变，机床只能通过X、Y、Z三个线性轴的插补来实现刀具在空间直角坐标系中的运动。所以，在面对下面这些产品时，三轴机床效率低、加工表面质量差甚至无法加工的弊端就暴露出来了。 >>>> 而与三轴数控加工设备相比，五联动数控机床有以下优点： 1. 保持刀具最佳切削状态，改善切削条件 2016-12-12_231211.png 如上图，在左图中三轴切削方式，当切削刀具向顶端或工件边缘移动时，切削状态逐渐变差。而要在此处也保持最佳切削状态，就需要旋转工作台。而如果我们要完整加工一个不规则平面，就必须将工作台以不同方向旋转多次。可以看见，五轴机床还可以避免球头铣刀中心点线速度为0的情况，获得更好的表面质量。 2. 有效避免刀具干涉 2016-12-12_231238.png 如上图，针对航空航天领域内应用的叶轮、叶片和整体叶盘等零件，三轴设备由于干涉原因无法满足工艺要求。而五轴机床就可以满足。同时五轴机床还可以使用更短的刀具进行加工，提升系统刚性，减少刀具的数量，避免了专用刀具的产生。对于我们的企业老板来说，意味在刀具成本方面，五轴机床将会给您省钱了！ 3. 减少装夹次数，一次装夹完成五面加工 2016-12-12_231302.png 如上图可以看出五轴加工中心还可以减少基准转换，提高加工精度。在实际加工中，只需一次装夹，加工精度更容易得到保证。同时五轴加工中心由于过程链的缩短和设备数量的减少，工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。这意味着您可以用更少的夹具，更少的厂房面积和维护费用，来完成更高效更高质量的加工！ 4. 提高加工质量和效率 2016-12-12_231317.png 如图，五轴机床可以采用刀具侧刃切削，加工效率更高。 5. 缩短生产过程链，简化生产管理 五轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链，可以使生产管理和计划调度简化。工件越复杂，它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。 6. 缩短新产品研发周期 对于航空航天、汽车等领域的企业，有的新产品零件及成型模具形状很复杂，精度要求也很高，因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题，大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。 等等… 综上所述，五轴机床实在是有太多太多优点，但是五轴机床刀具姿态控制，数控系统，CAM编程和后处理都要比三轴机床复杂的多！同时，我们说到五轴机床，就不得不说真假五轴的问题，我们都知道真假五轴最大的区别在于RTCP功能，然而何谓RTCP，它是怎么产生的又该如何应用？下面我们就结合机床结构和编程后处理来具体了解一下RTCP，了解他的真正面目。 RTCP，在数控GNC61高档五轴数控系统里，认为RTCP即是Rotated Tool Center Point，也就是我们常说的刀尖点跟随功能。在五轴加工中，追求刀尖点轨迹及刀具与工件间的姿态时，由于回转运动，产生刀尖点的附加运动。数控系统控制点往往与刀尖点不重合，因此数控系统要自动修正控制点，以保证刀尖点按指令既定轨迹运动。业内也有将此技术称为TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其实这些称呼的功能定义都与RTCP类似，严格意义上来说，RTCP功能是用在双摆头结构上，是应用摆头旋转中心点来进行补偿。而类似于RPCP功能主要是应用在双转台形式的机床上，补偿的是由于工件旋转所造成的的直线轴坐标的变化。其实这些功能殊途同归，都是为了保持刀具中心点和刀具与工件表面的实际接触点不变。所以为了表述方便，本文统一此类技术为RTCP技术。 那么RTCP功能是怎么产生的呢？多年以前，在五轴机床刚普及市场的时候，RTCP概念被机床厂家大肆宣传。彼时RTCP功能更像是为技术而技术的噱头，更多人是对其技术本身的热衷和炒作。其实RTCP功能正好相反，它不光是一项好技术，更是一项能为客户带来效益和创造价值的好技术。拥有RTCP技术的机床（也就是国内所说的真五轴机床），操作工不必把工件精确的和转台轴心线对齐，随便装夹，机床自动补偿偏移，大大减少辅助时间，同时提高加工精度。同时后处理制作简单，只要输出刀尖点坐标和矢量就行了。像我们之前说的那样，在机械结构上，五轴数控机床主要有双摆头、双转台、一摆一转等结构。下文我们将以双转台五轴机床，数控GNC61高档五轴数控系统为例，详细介绍一下RTCP功能。 2016-12-12_231537.png 在五轴机床中定义第四轴和第五轴的概念:在双回转工作台结构中第四轴的转动影响到第五轴的姿态，第五轴的转动无法影响第四轴的姿态。第五轴为在第四轴上的回转坐标。 2016-12-12_231557.png 好了，看完定义说明我们来解释一下。如上图所示，机床第4轴为A轴，第5轴为C轴。工件摆放在C轴转台上。当第4轴A轴旋转时，因为C轴安装在A轴上，所以C轴姿态也会受到影响。同理，对于我们放在转台上面的工件，如果我们对刀具中心切削编程的话，转动坐标的变化势必会导致直线轴X、Y、Z坐标的变化，产生一个相对的位移。而为了消除这一段位移，势必机床要对其进行补偿，RTCP就是为了消除这个补偿而产生的功能。 那么机床如何对这段偏移进行补偿呢？接下来我们就来分析一下这段偏移是怎么产生的。 根据前文，我们都知道是由于旋转坐标的变化导致了直线轴坐标的偏移。那么分析旋转轴的旋转中心就显得尤为重要。对于双转台结构机床，C轴也就是第5轴的控制点通常在机床工作台面的回转中心。而第4轴通常选择第四轴轴线的中点作为控制点。 2016-12-12_231609.png 2016-12-12_231616.png 数控系统为了实现五轴控制，需要知道第5轴控制点与第四轴控制点之间的关系。即初始状态（机床A、C轴0位置），第四轴控制点为原点的第四轴旋转坐标系下，第五轴控制点的位置向量[U,V,W]。同时还需要知道A、C轴轴线之间的距离。对于双转台机床，举例如下图所示。 2016-12-12_231630.png 讲到这里，大家可以看出，对于有RTCP功能的机床，控制系统为保持刀具中心始终在被编程的位置上。在这种情况下，编程是独立的，是与机床运动无关的编程。当您在机床上使用编程时，不用担心机床运动和刀具长度，您所需要考虑的只是刀具和工件之间的相对运动。余下的工作控制系统将为您完成。举个例子： 2016-12-12_231657.png 如上图，不带G203 RTCP功能关的情况下，控制系统不考虑刀具长度。刀具围绕轴的中心旋转。刀尖将移出其所在位置，并不再固定。 2016-12-12_231708.png 如上图，带G203 RTCP功能开的情况下，控制系统只改变刀具方向，刀尖位置仍保持不变。X，Y，Z轴上必要的补偿运动已被自动计算进去。 G203是数控系统里RTCP开启指令，通常已经在CAM系统的CNC程序中被调用。而CNC程序中仅包含了所要趋近的X／Y／Z点，和描述刀具方向的方向矢量A，B，C。换句话说，CNC程序仅包含几何和刀具方向数据。 而对于不具备RTCP的五轴机床和数控系统是怎么解决直线轴坐标偏移这个问题呢？我们知道现在国内很多五轴数控机床和系统都属于假五轴，所谓假五轴，其实就是指不带RTCP功能的机床。真假五轴，既不是看长相也不是看五个轴是否联动，要知道假五轴也可以做五轴联动。假五轴的区别主要在于其没有真五轴RTCP算法，也就是说假五轴编程需要考虑主轴的摆长及旋转工作台的位置。这就意味着用假五轴数控系统和机床编程时，必须依靠CAM编程和后处理技术，事先规划好刀路。同样一个零件，机床换了或者刀具换了，都必须重新进行CAM编程和后处理。并且假五轴机床在装夹工件时需要保证工件在其工作台回转中心位置，对操作者来说，这意味着需要大量的装夹找正时间，且精度得不到保证。即使是做分度加工，假五轴也麻烦很多。而真五轴只需要设置一个坐标系，只需要一次对刀，就可以完成加工。下图以NX后处理编辑器设置为例，说明假五轴的坐标变换。 2016-12-12_232154.png 如上图，假五轴是依靠后处理技术，将机床第四轴和第五轴中心位置关系表明，来补偿旋转轴对直线轴坐标的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不仅仅是编程趋近点，更是包含了X、Y、Z轴上必要的补偿。这样处理的结果不仅会导致加工精度不足，效率低下，所生成的程序不具有通用性，所需人力成本也很高。同时由于每台机床的回转参数不同，都要有对应的后处理文件，对于生产也会造成极大的不便。再者假五轴其生成程序无法改动，实现手工五轴编程基本没有可能。同时因为没有RTCP功能，其衍生的众多五轴高级功能都无法使用，比如五轴刀补功能等。其实对于五轴机床来说，它只是我们为了实现加工结果的工具，并无真假之分。重要的是我们的工艺决定了选用什么方式加工，相对而言，真五轴机床性价比更高。而对于数控GNC61数控系统，不但具有RTCP功能，同时还支持3D刀补、C样条插补、NURBS样条插补、大圆弧插补、圆锥插补等诸多高端插补功能，从而实现了更高效简洁、高质量的加工。 2016-12-12_232204.png 五轴机床加工S型试件 2016-12-12_232213.png 机床加工钛合金叶轮
如果有RTCP功能的话，跟三轴一样对刀没有RTCP功能的，要加刀长
水刀，即是以高压水为刀，对材料进行切割。水刀技术源于美国，进过几十年发展技术已趋于成熟，高压500MPA的高压水可以切割任意材料，大力运用于陶瓷、石材、金属、玻璃、复合材料等众多行业。而水刀配件通常又分3轴、4轴、5轴，其中有什么区别呢？ 三轴水刀设备 三轴水刀是最常见的水刀设备，通过X、Y、Z三个坐标系进行定位切割，优点在于所用到参数少故障少稳定性好，缺点是无法通过不同角度进行切割。 四轴水刀设备 四轴水刀的切割机床在普通的三轴机床切割头上增加旋转轴C，通过系统控制可以±5的切割角度，特别是在拼花方面，切割出平整的斜度，使得拼花可以一次成型。 五轴水刀设备 五轴的水刀设备打破了传统水刀垂直切割的局限，通过在传统三轴基础上增加两个伺服旋转轴的方式，实现水刀全自动、复杂角度地切割。五轴的最大特点在于±45的大坡口精准切割，在一些复杂零件中，可以通过五轴切割让零件一次成型，从而减少了巨额的开模费用。
首先要明白这个自动切割机的几轴亲非是有几支轴，而是主轴可以有几个维度的切割，几轴来源于坐标，三轴就是可以从三个平面坐标进行切割，那么五轴就是可以从五个平面进行切割。这些是视在的区别。 另外，两者最大的区别在于，五轴水刀是指采用高精度的五轴联动控制系统，加上完善的操作软件系统，5轴的可以补偿45度。

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