知识丨四轴数控机床基础知识

四轴数控机床是一种在制造行业中广泛应用的设备，它拥有至少四个坐标轴，通常包括三个直线坐标轴（X、Y、Z）和一个旋转坐标轴（A或B）。相比于三轴机床，四轴机床在加工复杂形状和提高加工效率方面具有显著优势。

以下是一些关于四轴数控机床的基础知识：

• 坐标轴与运动方式：

  
  

• 直线坐标轴（X、Y、Z）：这些坐标轴定义了机床在三维空间中的线性运动。通常，X轴和Y轴负责水平面上的移动，而Z轴负责垂直方向上的移动。

• 旋转坐标轴（A或B）：旋转坐标轴允许工件或刀具在某一平面内旋转。A轴通常绕X轴旋转，而B轴绕Y轴旋转。这种旋转运动使得机床能够加工更为复杂的曲面和形状。

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• 加工特点：

  
  

• 扩展加工范围：四轴机床能够加工到三轴机床无法触及或需要复杂装夹的部位，从而提高了加工的灵活性和效率。

• 提高加工精度与质量：通过引入旋转轴，四轴机床能够更好地适应复杂曲面的加工需求，提高加工精度和质量。

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• 机床构造与组件：

  
  

• 基本构造：四轴数控机床由床身、立柱、工作台等部件组成。这些部件不仅要承受机床的静载荷，还要能够承受加工过程中的动态冲击载荷。
• 主轴部件：包括主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件，负责驱动刀具进行切削加工。

• 数控体系：由CNC装置、可编程控制器、伺服驱动装置以及电机等组成，负责控制机床的运动和加工过程。

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• 加工方式与程序：

  
  

• 四轴联动数控加工：四轴机床通常采用立式或卧式加工中心，通过四个坐标轴的联动来实现复杂形状的加工。加工过程中，刀具沿Z轴方向运动，工作台沿X、Y方向运动，同时旋转坐标轴进行旋转运动。

• 后处理程序：四轴数控加工程序需要专用的后处理程序进行处理，以输出正确的NC程序。这些程序包含了X、Y、Z坐标以及表示旋转轴的A或B轴坐标。

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• 其他辅助功能：

  
  

• 主动换刀体系：实现工件一次装夹后多工序连续加工中的刀具自动存储、选择和替换。
• 辅佐安装：包括光滑、冷却、排屑、防护、液压、气动、检测体系等，用于保证机床的正常运行和加工质量。

了解这些基础知识有助于更好地应用和维护四轴数控机床，提高加工效率和产品质量。然而，实际操作和维护四轴数控机床需要专业的知识和技能，因此建议由经验丰富的操作人员进行操作和维护。