在工程领域,人们往往会思考这样一个问题:三维空间中的物体具有6个自由度。例如,我们可以通过X、Y、Z三个轴的直线移动和绕这三个轴旋转来描述一个物体的位置和姿态。但是,这并不意味着机床必须具备6个轴才能完成任意角度的加工。这是一个误区。
传统的三轴加工中心虽然能够处理复杂表面,但在需要从多个方向进行加工时,需要使用特殊夹具并且重复更换工作台。然而,五轴数控机床能够在单次装夹下高速、高精度地处理复杂形状,这是因为它们允许刀具或测头从任何方向接近工作件。
关键在于如何描述刀具或测头的位置和姿态。在三轴数控机床中,虽然刀具或测头位置变化但其姿态固定,而五轴机床则包含两个额外的旋转轴,使得刀具或测头不仅可以沿直线运动,还能随着这些额外旋转轴进行调整,从而实现更为灵活和精确的加工。
理解这些差异很重要,因为它决定了哪种类型的机床适合特定的应用。简单来说,加上两根新的旋转軸就能让一台三軸機床變成五軸機床,這樣就能從任何角度進行加工。