五軸加工機是什麼？有哪些機型？該怎麼運用?

我們在「五軸加工技術」一文中有提到，五軸加工就是利用五個座標軸（X、Y、Z、A、B，三個直線座標和兩個旋轉座標）在電腦數控系統的協調控制下，進行同步運動加工的先進技術。本文章承接上篇說明，帶大家了解五軸加工機有哪些種類、運用範圍在哪，希望能讓你對五軸加工技術有更進一步的認知。
<延伸閱讀：五軸加工技術是什麼？如何影響產品精度？>

五軸加工機有哪些？

五軸加工的作用原理就是利用三個直線進給軸X、Y、Z和兩個旋轉軸A、B，能進行複雜的同步運動。那目前五軸加工機有哪些種類呢？目前最常用的有以下3種：

 工作臺傾斜型

工作臺傾斜型會將設置於床身上的工作臺環繞X軸旋轉，我們稱之為A軸。通常A軸的工作範圍：+30°～-120°。工作臺中心會設有一個迴轉台，迴轉台能夠環繞Z軸旋轉，我們稱為C軸，C軸具有全範圍360°的旋轉能力。藉由A軸和C軸的聯動，我們可以對工作臺上固定的工件進行全方位的加工，除了底面外，其它五個面都可由立式主軸來完成。這種五軸加工機優點是主軸的結構比較簡單，剛性非常好，製造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大，承重也較小，特別是當 A 軸迴轉大於等於 90 °時，工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。

主軸傾斜型

主軸傾斜型的五軸加工機會在主軸的前端配備一個可自行環繞Z軸旋轉360 °的旋轉頭，我們定義為C軸，在迴轉頭上還具有一個可以環繞X軸旋轉的A軸，通常能達到±90 °以上，實現與工作臺傾斜型能達成的加工效果。這種設計方式的一大優點在於主軸加工極度靈活，同時工作臺可以設計的比較大，代表即使是龐大的飛機機身、巨型的發動機外殼，都能在這種加工中心上進行加工。

工作臺/主軸傾斜型

最後一種五軸加工機型算是前2種的結合，此款設備在旋轉軸配置的靈活性是最大的特點，它可根據需求在A、B、C軸中自由組合。主軸的設計同樣具備極高的靈活性，可靈活的在水平與垂直狀態間旋轉，工作臺只需要進行簡單的分度定位，就可輕鬆地轉換為立臥狀態的三軸加工中心，最讓人驚喜的是，這樣的設計不僅降低了製造成本，也增強了實用性。

五軸加工機型比較表
 

為什麼要選五軸加工機？4個優勢告訴你！

高度靈活性

五軸加工機能在保持高精度的狀況下，製作出較複雜的零件；像是以下5種常見且複雜的零件類型：

• 箱體類零件

• 複雜曲面

• 異形件

• 盤套板類零件

• 特殊加工

高生產效率

五軸加工機的高生產效率也是一大優勢，由於機台有多方位旋轉功能，減少了工件的重裝時間，也優化了刀具路徑，大幅提升了生產流程的效率。這不僅提升了生產力，更降低了時間成本。

減少工具和夾具的需求

五軸加工機的運作方式大幅度的減少了對工具與夾具的依賴，它獨特創新的運動方式使得加工機只要一個工具就能完成多角度的加工，避免了重複換刀的頻率。由於可以在單一設定中完成多面的加工，夾具需求也大大降低，簡化了加工流程並提升效率。

減少消耗成本

前面有說到五軸加工機能減少工具與夾具的使用需求，從側面來說也能減少維護與更換工具的成本。另外，五軸加工機是由電腦來精準控制加工運作，所以在人力的成本上也能進一步的減少支出。整體來說，五軸加工機以長期來看，是能大大降低企業製造成本的高效能工具。

五軸加工機應用範圍有哪些？5大運用面一次了解！

航太業

五軸加工機在航太業扮演了重要角色，尤其是在製造複雜形狀的組件如渦輪葉片、空氣動力學零件及結構體等項目中，能確保其高度精確且一致，這對於安全及精準度有高度要求的航太業來說很重要。這種加工方式減少了重新設定和檢查時間，以及工具和夾具的需求，進一步節省成本，增加生產效益。
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汽車業

五軸加工機能幫助汽車製造業有效製造出各種複雜且精細的零件，例如引擎組件、轉向系統和剎車系統等，五軸加工機也能在單次設定中完成多面加工與大規模生產，非常符合汽車業的要求，雖然前期投資可能較高，但其對於生產效率和精度的提升，能讓整體生產成本下降。另外，五軸加工在汽車修復、改裝及原型設計領域，也被廣泛運用，展現其多元與靈活的特性。

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模具零件業

對於模具零件業來說，五軸加工機也是必不可缺的工具！五軸加工機的全方位加工能力讓製程效率與準確性大幅提升，特別是在處理複雜的曲面加工和切割；依靠數據調整加工角度的優勢，能大幅減少更換刀具與調整的時間，提升複雜型模具的生產效率。

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醫療設備業

五軸加工機也可以應用在醫療設備領域，尤其是製作複雜且精細的部件，像是人工關節和牙科植入物（如牙模、假牙）。醫療零件在每個微小的差異都需要被嚴格掌控，所以更需要仰賴五軸加工機智能數據的功能，才能做到客製的需求。

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能源產業

在能源產業中，五軸加工被廣泛被用於各種設備的製作，包括風力發電機的風葉、石油鑽探設備的部分複雜組件，以及太陽能設備的精密部件等。

1. 風力發電：風力發電機的風葉需要非常精確的製作，以確保其在風場中的效率和穩定性。五軸加工能夠提供風葉製作的高精度和高效率。

2. 石油鑽探設備：石油鑽探設備中有許多複雜的組件需要高精度的加工。五軸加工可以一次性完成這些複雑組件的加工，降低了加工過程中的錯誤機會，並提高了產品質量。

3. 太陽能設備：太陽能設備中的某些精密部件，如支架和轉軸，需要精確的加工以確保設備的高效性和耐久性。五軸加工能夠提供這些精密部件的高品質製造。

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結論

看完這篇文章，能清楚了解五軸加工機對於工業製造領域帶來了巨大的影響，像一次設定多軸運作、數據化調整與紀錄等功能；五軸加工在能源產業中的應用可以提高產品品質，縮短製造週期，並降低製造成本，為企業帶來更高層次的轉型。想要引入五軸加工機來為企業服務升級嗎？歡迎與豪震諮詢！我們有10年以上的加工相關經驗，合作產業多元，像是航太、國防安全、半導體、醫療、汽車和能源等產業；品質管控與精度追求，一直是我們的核心服務。歡迎你點擊此處，讓我們為你規劃最完善的五軸加工升級方案。