五轴加工中心数控机床的空间精度

三轴加工中心可加工的工件范围有很大限制，价格比四轴和五轴加工中心便宜。但对于许多加工任务，与标准三轴加工相比，五轴加工具有明显的经济优势。

五轴加工中心

在加工过程中，为了缩短加工时间，减少装卡次数，必须考虑非常复杂的进给运动。有时，直线进给轴和旋转进给轴的行程可能会导致进给轴的配置和夹紧，甚至在加工小工件时。由于进给轴理想运动与实际运动之间的偏差与行程有关，行程越大，偏差越大。因此，五轴加工机床必须面临一个特殊的挑战：高精度工件的加工要求机床具有足够高的空间精度。

机床的空间精度不同于单轴，其测量点分布在整个加工区域。除了单轴定位精度的影响外，空间精度还包括摆动运动、垂直度误差和直线度误差的影响。直线进给轴和旋转进给轴的位置测量是关键。

如果进给轴的位置仅由电机中的旋转编码器测量，并通过齿轮速比和滚珠丝杠螺距进行转换，数控机床模型与实际机床运动特性之间的偏差将非常大。其偏差来自滚珠丝杠的热膨胀和旋转轴齿轮的传动误差，可导致工件严重缺陷，五轴加工更为明显。由于齿轮传动的机械误差无法在驱动控制环中补偿，因此进给电机旋转编码器的测量位置称为半闭环控制。

在机床机械部件质量足够好的情况下，即使加工条件多变，加工精度也能达到微米级甚至更好，这是五轴加工的巨大优势。如果工具方向发生变化，也可以准确补偿工具运动，避免工件轮廓加工不正确。

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