觀點 | 昂貴的五軸，在國內的現狀和普及之路

jiajoin

前言

近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中，當遇到異形復雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是最有效的解決手段。但五軸的高價格還是讓它的普及之路變得遲緩，高效率、高質量的加工對應的是高投入。

Q1 五軸設備的價格為什么高？

一、機械部件價格高

1.在國內很難買到100萬以下的雙擺銑頭，常用的300萬到400萬。以雙擺銑頭這個核心部件為例，因為其加工難度大，要求精度高，更因為體積小其內部機械組件相對細小，要保證像三軸機主軸箱那樣的高剛性很難。所以雙擺銑頭做得很大、很重，一般只在大型龍門結構的五軸機才用這種五軸核心部件，比如各下面的大銑頭就重達幾噸。

2.在國內很難買到10萬以下的雙轉臺，常用的在15萬到50萬甚至更高。雙轉臺（搖籃、懸臂）：最難的是A擺（或者B擺），因為整個C軸轉臺固定在A（或B）軸上，A（B）擺電機在擺角時、即使是空載（不裝夾工件），要克服整個C軸組件的重量，其負載都很大，如果再加上夾具及工件，負載成倍增加，所以雙轉臺的精度和壽命出問題的一般都在A（B）擺，C擺相對少得多。這也是雙轉臺五軸機很少加工鋼件的本質原因【DMG直徑800的轉臺，A擺扭矩高達5000NM，也只能加工一噸左右的工件（含夾具）】，而這種大力矩電機的價格不是一般人承受的。但即便如此，五軸機中雙轉臺形式仍是最多的，因為這類五軸機相對制造難度較低（跟有擺角銑頭的機型比）。

3.一擺一轉：單擺銑頭30萬-60萬甚至更高。這個機型的價格高，原因也是它也有擺角銑頭，雖然只有一個旋轉軸，造價還是很高，而且外國人不喜歡用單純的單擺銑頭，一般做成45度B擺，編程難度更高。

4、除了核心部件，相對于三軸機，五軸機的床身鑄件要加工的地方多，難度也大，水電油氣等附件多，成本也高。

二、數控系統價格高

日本三菱、法那科基本不賣五軸系統給國內，如果需要得經過很煩瑣的審批，并限制用途。德國的海德漢，西門子、力仕樂、PA等相對寬容價格在20萬以上。國產的帶RTCP真五軸一套下來也要10萬左右，穩定性還有待考驗，而且國產五軸CNC系統廠家只有十來家。（這里參考價格以850三軸機類似大小的五軸，含系統及驅動和電機。）

三、使用調試成本高

ABC三種圓周運動的精度檢測設備價格很高，三軸的激光干涉儀才10-20萬，而五軸的檢測目前只有英國雷尼紹能提供，一套需要60萬-80萬（含球桿儀）。

  u8 j+ L! j7 q' N

Q2 五軸設備的國內現狀怎樣？

一、五軸機及其核心部件的生產廠家很少

跟傳統的三軸機床比，五軸機的制造廠少的可憐。從上海北京之類的大型機械展就可以看出這一點。從目前筆者手中一份不是很齊全的廠商名錄看，全國數量不到三位數。而僅僅在松崗長安兩個鎮，做三軸機的廠家數量不止這個數（100家以上）。能提供五軸機的三大核心部件（5軸CNC控制系統，旋轉工作臺，擺角銑頭）的廠家，更是鳳毛麟角，主要以臺灣、日本、歐美企業居多。

二、五軸機編程、操機等相關從業人員少

上網搜一下五軸編程培訓，相關機構不超過20家。（當然實際數量肯定不止）。發一份招工信息，要會五軸編程（UG或POWERMILL之類）且能獨立做事的，應聘者極少，如果再加一點條件，比如：能根據不同的機型定制后處理，會車銑復合（或銑車復合），再懂一點PLC之類的就幾乎沒有了。

三、五軸機的應用面現階段太窄

現在的五軸機，除了國企、軍工用做一些普通人無法接觸的東西之外，民企中的五軸機都在做一些外企業訂單（高檔消費電子，高檔生活器具，高端模具），而且加工對象材料主要以鋁合金為主，鋼件為輔。

' l5 V! s' `$ c$ Y+ M- [# p

Q3 五軸設備應該怎樣普及？

目前五軸設備的現狀形成了一個閉環：制造難度大——>五軸機制造商少——>售價高——>應用面窄——>從業者少，特別是研發人員少——>生產難題無法解決——>制造難度大。

這種情況應該如何破局？對比三軸機的普及過程，五軸機的普及也要以應用范圍的拓展來做突破口。從長遠來說，五軸機的應用范圍要拓展到傳統的模具行業，要拓展到生活用品領域，也要拓展到工業產品、工具類的領域，這樣才能形成長期需求。

一、模具行業

大部分的模具三軸機都能做，但造型復雜的、曲面有倒扣的模具就無法用三軸機器。還有就是高檔產品設計時對曲線要求高、一定要一刀過的模具，三軸機也得讓位于四軸五軸。拓展到模具行業時，要想工件的運動像三軸機一樣，只在水平面上動，不受重力影響，那么五軸機的機型只有兩個選擇：雙擺銑頭型及一擺一轉型。

這種機型的轉臺可以做的很大，承載大重量的模具，因為工件只在XY平面做直線運動和轉動，重力對其沒有影響。但轉臺C和B擺銑頭的聯動，加上XYZ，它又是一個真五軸機，什么復雜曲面都能加工。另外旋轉工作臺只有一個C軸，制造成本跟搖籃比大幅度降低，無論是從功能，還是從力學結構、還是從精度，從制造難度上來考量，這種五軸機都應該是加工模具的完美機型。

二、生活用品領域、工業工具領域的五軸機應用

生活水平是隨著生產工藝的提高而提高的。社會上越來越多的人愿意為高品質買單。而且現在還有一個趨勢，為了提高技術門檻防止仿冒，越來越多的廚房用品、高檔衛浴、玩具、裝飾品都采用了復雜表面設計，這些四軸都無法加工，只能使用五軸設備。

一個精美的蜘蛛

因此，五軸設備的普及之路總結為：從傳統鉆攻機加裝小搖籃變五軸——>大力進入手機金屬外殼制造業——>四軸五軸及假五軸（3+2）的針對性推廣——>人員培訓機構大面積建立——>進軍模具行業（五軸機型多樣化）——>進軍消費品行業（五軸機型進一步多樣化）——>增強汽車行業（發動機變速箱）——>四軸、假五軸（3+2）、真五軸遍地開花。

（以上為正文，本文觀點源自：奧思克多軸數控）

韓寒11

5軸機確實很昂貴，在國內的軍工企業見的比較多，能真正用它來加工例如葉輪的復雜曲面零件的少之又少，一般是用它來保證某幾個面的形位公差，會編程的確實也不多，主要是能接觸到這種機床的人員太少，國內想推行還需要一些時日啊

qq642446015

干5軸編程不難  最主要的還是建模 要自己會搞曲面 有些地方需要單獨搞曲面 提取部分曲面

未來第一站

學習了。

duanyz

看文中介紹的意思應該是實際應用的用途不廣限制了5軸機的使用吧？

遠祥

但國產和進口，又是不可同日而語的。

7782441

謝謝樓主分享

muchwang

實際的應用是很多的，但由于條件限制（成本和控制器的限制）。導致不能大規模的應用，不過一般的國營廠，基本上都購買了歐系的機床五軸系統，數量也不少的。

yangerhui002

“在國內很難買到100萬以下的雙擺銑頭，常用的300萬到400萬。”
-------現在進口雙擺銑頭常用的也就一百萬出頭。

老杜QQ83358121

五軸編程也不難，難的是五軸后處理制作。