近年來五軸聯動數控加工中心在各領域得到（dào）了越來越廣泛的應用。在（zài）實際（jì）應用中，每當人們碰見異形複雜零件高效、高質量加工難題時，五軸聯動技術無疑是解決這類問題的重要手段。越來越多的廠家傾向於尋找五軸設（shè）備來滿足（zú）高效率、高質量（liàng）的加工。但是，你真的足夠了解五軸加工嗎？
01
五（wǔ）軸機床的機械結構形式
想要（yào）真正的了解五軸加工，首先我們要讀懂什麽是五軸機床。五軸（zhóu）機（jī）床（5 Axis Machining），顧名思義，是指在X、Y、Z，三根常見的直線軸上（shàng）加上兩根旋轉（zhuǎn）軸。A、B、C三軸中的兩個旋轉軸具有不同的（de）運動方式，以滿足各類產品的（de）技術需（xū）求。
而在5軸加工中心的機械設計上，機床（chuáng）製造商始終堅持不懈地（dì）致力於開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然（rán）其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：
1. 兩個（gè）轉動坐標直接控製刀具軸線的方向（雙擺頭形式（shì））。
2. 兩個坐（zuò）標軸在刀具頂端，但是旋（xuán）轉軸（zhóu）不與直線軸垂直（俯垂型擺頭式）。
3. 兩個（gè）轉動坐標直接控製空間的旋轉（雙轉台形式）。
4. 兩個坐（zuò）標軸在工作台（tái）上，但是（shì）旋轉軸不（bú）與直線軸垂直（俯垂型工作台式（shì））。
5. 兩個轉動坐標一個作用在刀具上，一個作用在工件上（一擺一轉形式）。
*術語：如果旋轉軸不與直線軸相垂直，則被認為是一（yī）根（gēn）俯垂型軸。
看過這些結構的五軸機床，我相信我們應該明白了五軸機床什麽在運動，怎樣運動。可是，這麽多樣化的機床結（jié）構，在加工時究竟能展（zhǎn）現出哪些特點呢（ne）？與傳統的三軸機床（chuáng）相比，又有哪些優勢呢？接下來就讓我（wǒ）們來看看五軸機床有哪（nǎ）些（xiē）發光點。
02五軸加工的眾多優點（diǎn）
說起五軸機床的特（tè）點，就要和傳統的三軸設備來比較。生產中三軸加工設備比較常見，有立式、臥式及龍門等幾（jǐ）種形式。常見的加工（gōng）方法有立銑刀端（duān）刃加工、側刃加工。球頭（tóu）刀的仿形加工等等。但無論哪（nǎ）種（zhǒng）形式（shì）和方法都有著（zhe）一個（gè）共同的特點，就是（shì）在加工過程中刀（dāo）軸方向始終保持不（bú）變，機床隻能（néng）通（tōng）過X、Y、Z三個線性軸（zhóu）的插補來實（shí）現刀具在空間直角坐標係中的運動。所以，在麵對下麵這些產品時，三軸機（jī）床效率低（dī）、加工表麵質量差甚至無法加工的弊端就暴露出來了（le）。
與三軸數控（kòng）加工設備相比，五聯動數控機床有以下優點：
1. 保持刀具***佳（jiā）切削狀態，改善切削條件
如上圖，在左圖中三軸切削方式，當切削（xuē）刀具（jù）向頂（dǐng）端或工件邊緣移動時，切削狀態（tài）逐漸變差。而要在此處也保持***佳切削狀態，就需要旋（xuán）轉工作台。而如果我們要完整加工（gōng）一個不規則平麵，就必須將工作台（tái）以不同方向旋轉多次。可以看見，五軸機床還（hái）可（kě）以避免球頭銑刀中心點線速度（dù）為0的（de）情況，獲得更好的表麵質（zhì）量。
2. 有效避免刀具幹（gàn）涉
3. 減少裝夾次數，一次裝夾完成五麵加（jiā）工（gōng）
如上圖可（kě）以（yǐ）看（kàn）出五軸加工中心還可以減少基準轉換，提高加工精度。在實際加工中，隻需一次（cì）裝夾，加（jiā）工精度更容易（yì）得到保證。同時五軸加工中心由（yóu）於過程鏈的縮短和設備數量的（de）減少，工裝（zhuāng）夾具數量、車（chē）間占地（dì）麵積和設備（bèi）維護費用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具，更少的廠房麵積和維護費用，來完成更高效更高質量的加工！
4. 提高加工質量和效率
如圖，五軸機（jī）床可以采用刀具側（cè）刃（rèn）切削，加工效率更高。
5. 縮短生產過程鏈，簡化生產管理
五軸數控機床的完（wán）整加工大大縮（suō）短了（le）生產過程鏈，可以使生產管理和計劃調度簡化。工件越複雜，它相（xiàng）對傳統工序分散（sàn）的生產方法的優（yōu）勢（shì）就越明顯。
6. 縮短新產品研發周期
對於航（háng）空航天、汽車等領域的企業，有的新產品零件及（jí）成型模具形狀很複雜，精度要求也很高，因此具（jù）備高柔性、高精度（dù）、高集成性和完整加工能力的五軸數控加（jiā）工（gōng）中心可以很好（hǎo）地（dì）解決新產品研發過（guò）程中（zhōng）複雜零件加工的精度和周（zhōu）期問題，大大縮短研發周期和提高新產品的成功率。
綜上所述，五（wǔ）軸機床實（shí）在是有太多太多優（yōu）點（diǎn），但是五軸（zhóu）機床刀具姿態控製，數控（kòng）係統，CAM編程和後處（chù）理都要比三軸機床複（fù）雜的多！同時，我（wǒ）們說到五軸機床，就不得不說真假五軸的問題，我（wǒ）們都知（zhī）道真假五（wǔ）軸***大的區別在（zài）於RTCP功能，然而何謂RTCP，它是怎（zěn）麽產生（shēng）的（de）又該如何應用？下麵（miàn）我們就結合機（jī）床結構（gòu）和編程後處理來具體了（le）解一下RTCP，了解他的真正麵目。
03
關於（yú）RTCP
北京傑（jié）豐精密機械科技有限公司位於北京市昌平區昌平鎮南環，專業（yè）從事北京精密零件加工，北京鋁合金異型件加工，北京不鏽鋼異型件加工，北京不鏽鋼零（líng）件加工,北京鈦合金（jīn）加工 ,北京鋁（lǚ）合金（jīn）零件加工,北京軍工零件加工，北京高精密零件加（jiā）工 , 北京cnc數控加工，北京夾具工裝（zhuāng）加工 ，集機械（xiè）、金屬、 塑料模型加工為一體的公司。
RTCP，在高檔五軸（zhóu）數控係統裏，認為RTCP即是Rotated Tool Center Point，也就是我們常說的刀尖（jiān）點跟隨（suí）功能（néng）。在五軸加工中，追求刀尖點軌跡及刀具與工件間的姿態（tài）時，由於回（huí）轉運動（dòng），產生刀尖點的附加運動。數控係統控製點往往（wǎng）與刀尖點不重合，因此數控係統要自動修正控製點，以保證刀尖點（diǎn）按指令既定軌跡運（yùn）動。業內也有將此技術（shù）稱為TCPM、TCPC或者RPCP等功能。其實這些稱呼的功能定義都與RTCP類似，嚴格（gé）意義上來說，RTCP功能（néng）是用在雙擺頭結構上，是應（yīng）用擺（bǎi）頭旋轉中心點來進行補償。而（ér）類似於RPCP功能主要是應用在雙轉台形式（shì）的（de）機床上，補償的是（shì）由於工件旋轉所造成的的直線軸坐標的變化。其實這些功能殊途同歸，都是為了保持刀具中心點和（hé）刀（dāo）具與工件表麵（miàn）的實（shí）際接觸點不變。所以為了表述方便，本文統一此類技術為RTCP技術。
那麽RTCP功能是怎麽產生的呢？多年以前，在五軸（zhóu）機床剛普（pǔ）及市場的時候，RTCP概念被機床廠家大肆宣傳。彼時RTCP功能更像是為技術而技術（shù）的噱頭，更多人是對其技術（shù）本身的熱衷和炒作。其實（shí）RTCP功能正（zhèng）好相反，它不光是一（yī）項好（hǎo）技術，更是（shì）一項能為客戶帶來效益和創（chuàng）造價值的好技術。擁有RTCP技術的機床（也就（jiù）是國內所說的真五（wǔ）軸機床），操作工不必（bì）把工件******的和轉台軸心線對齊，隨便裝（zhuāng）夾，機（jī）床自動補償偏移，大大減少輔助時間，同時（shí）提高加工精度。同時後處理製作簡單，隻要輸出刀尖點坐標和矢量就行了。像我們之前說的那樣，在機（jī）械結構上，五軸數控（kòng）機床主要有雙擺頭、雙轉台、一擺一轉等結構。
下文我們將以雙轉（zhuǎn）台高檔五軸數控係統為例，詳細介紹一下（xià）RTCP功能。
在五（wǔ）軸機床中定義第四軸和第五軸的概念：在雙回轉工作台結構中第四軸的轉動影響到第五軸的姿態，第五軸的轉動無法影響（xiǎng）第四（sì）軸的姿態。第五軸為在第四軸上的回轉坐標。
好了，看完定義說明我們來解釋一（yī）下。如上圖（tú）所示（shì），機床第4軸為A軸，第5軸為C軸（zhóu）。工件擺放在C軸轉台上（shàng）。當第4軸A軸旋轉時，因為C軸安裝在A軸上，所以C軸姿態也會受到影響。同理（lǐ），對於我們放在轉（zhuǎn）台上麵的工件，如果我們對刀具（jù）中心切削編程的（de）話，轉動（dòng）坐標的變化勢必會導致（zhì）直線軸X、Y、Z坐（zuò）標的變化，產生一個相對的位移。而為了（le）消除（chú）這一段位移（yí），勢必機床要對其進行（háng）補償，RTCP就是為了消除這個補償而產生的（de）功能。
那麽機（jī）床如何（hé）對這段偏移進行補償呢？接下來我們就來分析一下這段偏移是怎麽產生的。
根據前文，我們都知道是由於（yú）旋轉坐標的變化導致了直線軸坐標的偏移。那麽分析旋轉軸的旋轉中心就顯（xiǎn）得尤為重要。對於雙轉台結構機床，C軸也就是第5軸（zhóu）的控製點通常在機床工作（zuò）台麵的回轉中心（xīn）。而（ér）第4軸通常選擇第四軸軸線的中點作為控（kòng）製點。
數控係統為了實現五軸控製，需要知道第5軸控製點與（yǔ）第四軸控（kòng）製點之間的關係。即初始狀態（機床A、C軸0位置），第四軸控製點為原點的第四軸旋轉坐標係下，第五軸控製點（diǎn）的位置向量[U,V,W]。同時還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對於雙（shuāng）轉（zhuǎn）台機床，舉例如下圖所示。
講到這裏，大家可以看出，對於有RTCP功能的機床（chuáng），控製係統（tǒng）為保持刀具（jù）中（zhōng）心始終在被編程（chéng）的（de）位（wèi）置上。在這種情況下，點擊領取資（zī）料編程是獨立（lì）的，是與機床運動無關的編程（chéng）。當您在機床上（shàng）編（biān）程時，不用擔心機床運動（dòng）和刀具長度，您所需要考慮的隻是刀具和工件之間的相（xiàng）對運動。餘下的工作控製係統將為您完成。舉個例子：
如（rú）上圖，不帶RTCP功能關的情況下，控製係統不考（kǎo）慮刀具長度。刀具圍繞軸的中心旋轉。刀尖將移出其（qí）所在位置，並不再（zài）固定（dìng）。
如上（shàng）圖，帶RTCP功能開的情況下，控製係統隻改變刀具方向，刀尖位置仍保持不變。X，Y，Z軸上必要的補償（cháng）運動已（yǐ）被自動（dòng）計算進去。
而對於不具備RTCP的五軸機床和（hé）數控係統是怎麽解決直線軸坐標偏移（yí）這個問（wèn）題呢？我們知（zhī）道現在國（guó）內很多五軸數控機床和係統都屬於假五軸，所謂（wèi）假五軸，其實就是指不帶RTCP功（gōng）能的機床。真假五軸，既不是看（kàn）長相也不是看（kàn）五個軸是否聯動，要知（zhī）道假五軸也可以做（zuò）五軸聯動。假五軸的區（qū）別主要在於其沒有真五軸RTCP算法，也就是說假五軸編程（chéng）需要（yào）考慮主軸的擺長及旋轉（zhuǎn）工作（zuò）台的位置。這就意味著用（yòng）假五軸數控係統和機床編程時，必須依靠CAM編程和（hé）後處理技（jì）術，事先規劃好刀路。
同樣一個零件（jiàn），機床換了或（huò）者刀具換了，都必須重新進行（háng）CAM編程和後處理。並且假五軸機床在（zài）裝夾工件時需要保證工件在其工作台回（huí）轉中（zhōng）心位置，對操作者（zhě）來說，這意味著需（xū）要大量的裝夾找正時間，且（qiě）精度（dù）得不到保證。即使是做分度加工，假五軸也麻煩很多。而真五軸隻需要設置一個坐（zuò）標係，隻需要一次對刀，就可以（yǐ）完成加工。
下圖以NX後處理編輯器設置為例，說明假五（wǔ）軸的（de）坐標變換：
如上圖，假五軸是依靠後處理技術，將機床第四（sì）軸和第五軸中心（xīn）位（wèi）置關係表明，來補償旋轉軸對（duì）直線軸坐標的（de）位移。其生（shēng）成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是（shì）編程趨近點，更是（shì）包含了X、Y、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會導致加工精度不足，效率低（dī）下，所生成的程序不具有通用性，所需人（rén）力成本也（yě）很高。同時由於每台機床的回轉參數（shù）不同，都要有對應的後處理文件，對（duì）於生產也會造成極大的不便（biàn）。再者假五軸其生成程序無法（fǎ）改動，實現手工（gōng）五軸編程基本沒有可能。同時因為沒有RTCP功能，其衍生的眾多五軸高級功能都無法使用，比如五軸刀補功能等。其實對（duì）於五軸機床來說，它隻是我們為了實（shí）現加工結（jié）果的工具，並無真假之分。重要的是我們的工藝決定了選用什麽方式加工，相對而言，真五（wǔ）軸（zhóu）機床性價比更高。
其生成程（chéng）序無法改動，實現手工五軸（zhóu）編程基本沒有可能。同時因為沒有RTCP功（gōng）能，其衍生的眾多五軸高（gāo）級功能都無（wú）法使用，比如五軸刀補功能等。其實對於五軸機床來說，它隻是我們為了實現加工結果的工具，並無真假之分。重要的是我們的工藝（yì）決定了選用什麽方式加工，相對而（ér）言，真五軸機（jī）床性價比更高。
客（kè）服