克劳德诺克公司拥有一系列先进的三轴、四轴和五轴铣床。作为设计人员，了解零件将在哪种类型的机床上加工对优化设计至关重要。在设计数控加工零件时，您可能没有考虑过零件将在哪种类型的机床上加工，但不同类型的机床所能设计的几何形状的复杂性和类型是不同的。
三轴加工、四轴加工和五轴加工的主要区别在于工件和切削工具相对运动的复杂程度。两个零件的运动越复杂，最终加工零件的几何形状就越复杂。
3 轴加工
最简单的加工类型，工件固定在一个位置。主轴可在 X、Y 和 Z 线性方向上运动。
3 轴加工
三轴机床通常用于加工 2D 和 2.5D 几何形状。三轴加工可以加工零件的所有 6 个面，但每个面都需要一个新的夹具设置，这可能会很昂贵（详情见下文）。对于单个夹具设置，只能加工零件的一面。
部件的每一面都需要独特的设置
三轴数控铣削可以加工出许多复杂而实用的形状，尤其是在世界一流的数控加工设备手中。三轴加工最适用于加工平面铣削型材、钻孔和螺纹孔。通过使用 T 型槽铣刀和燕尾槽铣刀，可实现底切特征。
然而，有时所设计的特征在物理上无法用三轴机床加工，或者用四轴或五轴机床加工可能更经济。
三轴铣削无法实现的特征包括与 X-Y-Z 坐标系成一定角度的任何特征，即使特征本身是平面的。您可以设计两种角度特征，了解它们之间的区别对于设计数控铣削零件非常重要。
斜面特征
这是与 X、Y 或 Z 轴之一成一定角度的加工特征。例如，下面的平面铣削表面与 X 轴成 45°，即 A 轴的旋转。
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45° 单面铣削特征
复角功能
这是一种与两个轴成一定角度的加工特征。例如，下面的平面铣削表面与 X 轴成 45° 角，与 Z 轴成 30° 角。
三轴数控机床无法加工斜角和复合角特征。
4 轴加工
这就增加了围绕 X 轴的旋转，称为 A 轴。主轴有 3 个线性运动轴（X-Y-Z），就像 3 轴加工一样，再加上工件旋转产生的 A 轴。四轴机床有几种不同的布置方式，但通常都属于 "立式加工 "类型，即主轴围绕 Z 轴旋转。工件安装在 X 轴上，可随夹具在 A 轴上旋转。对于单个夹具设置，可加工零件的 4 个侧面。
四轴加工可以作为一种更经济可行的方法，用于加工理论上可以在三轴机床上加工的零件。例如，在我们最近加工的一个零件中，我们发现使用三轴机床需要两个独特的夹具，成本分别为 1000 英镑和 800 英镑。利用四轴加工的 A 轴能力，只需要一个夹具，成本为 1000 英镑。这也消除了更换夹具的需要，进一步降低了成本。消除了人为错误的风险，这意味着我们可以加工出高质量的零件，而无需进行昂贵的质量保证调查。无需更换夹具的另一个好处是，零件不同侧面的特征之间可以保持更严格的公差。由于夹具和重新设置而造成的精度损失已经消除。
可在 4 轴机床上加工凸轮叶片等复杂轮廓
4 轴数控加工有两种类型：分度加工和连续加工。
索引四轴数控加工是指第四轴（A 轴）在机床未切割材料时旋转。一旦选择了正确的旋转轴，制动器就会启动，机床就会恢复切割。
在连续 4 轴加工中，机床可以在 A 轴旋转的同时切割材料。这样就可以加工复杂的圆弧，例如凸轮叶片和螺旋线的轮廓。
四轴加工使我们能够加工成角度的特征，否则三轴机床是无法实现的。请注意，四轴加工只允许每个夹具设置一个旋转轴，因此所有角度特征都必须围绕相同的轴旋转，或安装额外的夹具。
可使用 4 轴机床进行螺旋加工
5 轴加工
这些数控铣床可利用 3 个旋转轴中的 2 个，具体取决于机床类型。机床要么利用 A 轴和 C 轴旋转，要么利用 B 轴和 C 轴旋转。旋转由工件或主轴实现。
五轴数控机床主要有两种类型：3+2 机床和全连续 5 轴机床。
在 3+2 轴加工中，两个旋转轴相互独立运行，这意味着工件可以相对于切削工具旋转到任何复合角度，以加工出特征。但是，在加工时不可能同时旋转两个轴。3+2 加工可以加工出非常复杂的三维形状。完全连续的 5 轴加工可同时旋转两个旋转轴，在加工的同时，切削工具在 XYZ 坐标上线性移动。
5 轴加工
连续五轴加工可以生产高度复杂的三维形状，不仅包括平面复合角度特征，还包括复杂的三维曲面，使我们有能力生产通常用于成型工艺的零件。
五轴加工为设计人员设计非常复杂的三维几何形状提供了极大的灵活性。了解每种数控加工类型的可能性对于设计数控加工零件至关重要。如果您的设计需要使用五轴数控机床，请充分利用它！还有哪些功能可以从五轴加工功能中受益？
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