目前，CAD系統(tǒng)主要用于汽車零部件的設(shè)計(jì)，通過逆向工程和各種試驗(yàn)對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。加工模具的復(fù)雜曲面采用CAM軟件。然而，如何保證設(shè)計(jì)和加工的精度取決于數(shù)控加工，分析了五軸加工中心在模具加工中的應(yīng)用與汽車模具質(zhì)量的關(guān)系。

2.1深腔模具加工

在汽車模具制造過程中，如果使用三軸加工中心加工深腔模具，須加長(zhǎng)刀柄和刀具才能實(shí)現(xiàn)。然而，當(dāng)使用五軸加工中心加工更深和更陡峭的腔，你需要給模具加工創(chuàng)造更好的工藝條件。額外的旋轉(zhuǎn)和搖擺的工件或主軸頭可以適當(dāng)縮短工具的長(zhǎng)度,從而防止碰撞的工具的工具欄和空心墻,并減少工具在處理過程中抖動(dòng)和損傷,工具的使用壽命延長(zhǎng),模具的表面質(zhì)量和加工效率大大提高。

2.2模具側(cè)壁的加工

對(duì)于模具側(cè)壁的加工，三軸加工中心的刀具長(zhǎng)度大于側(cè)壁的深度。側(cè)壁的深度決定了刀具的長(zhǎng)度。如果刀具的長(zhǎng)度增加，其強(qiáng)度將顯著降低。如果刀具長(zhǎng)度大于3，就會(huì)出現(xiàn)雙徑切削現(xiàn)象，工件質(zhì)量難以保證。例如，如果用五軸加工中心加工模具側(cè)壁，可以用主軸或工件使刀具與模具側(cè)壁垂直。銑削模具側(cè)壁時(shí)可使用平面銑刀，提高工件質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具使用壽命。

2.3模具平面處理

對(duì)于模具平面的加工，三軸加工中心需要用球刀進(jìn)行銑削，以獲得良好的表面質(zhì)量。在這種情況下，刀具路徑需要增加，但球頭刀的中心旋轉(zhuǎn)線速度幾乎為零。模具在加工時(shí)，刀具的損傷更大，刀具的使用壽命會(huì)縮短，模具的表面質(zhì)量也會(huì)惡化。利用五軸加工中心加工平面，可以對(duì)刀具在工件上進(jìn)行一定角度的加工，然后對(duì)工件進(jìn)行加工。這樣可以提高工件與球頭刀具之間的相對(duì)直線速度，不僅可以使刀具的使用壽命提高，工件的表面質(zhì)量也將大大提高。

2.4模具不規(guī)則表面的處理

對(duì)于不規(guī)則曲面模具的加工，過去一般通過三軸加工中心進(jìn)行。刀具切削模的方向是沿著整個(gè)切削路徑移動(dòng)。切割過程不會(huì)改變。此時(shí)，刀具的切削刃狀態(tài)無法保證模具各部分的質(zhì)量。例如，曲率變化比較頻繁的模具和凹槽較深的模具可以通過五軸加工中心進(jìn)行加工。刀具可以始終優(yōu)化切削狀態(tài)，刀具可以整個(gè)加工路徑的方向。同時(shí)，刀具還可以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，使模具的各個(gè)部分表面更好。

2.5不同幾何形狀模具的加工

使用五軸加工中心加工三維曲線平面的模具時(shí)，模具的切削過程始終保持在工作狀態(tài)。可在機(jī)床加工的任何區(qū)域改變刀具的工作角度，從而完成模具加工的幾何形狀。

2.6模具傾斜面上傾斜孔的加工

加工模具斜面時(shí)，可通過五軸加工中心擺動(dòng)擺型機(jī)床頭，將主軸放置在工件的垂直一側(cè)，定位準(zhǔn)確的孔位。為了準(zhǔn)確加工模具上的斜孔，至少需要進(jìn)行兩次直線軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，在此過程中孔的位置精度也大大降低。對(duì)于斜面的加工，如有工作臺(tái)的五軸加工中心，其作用是通過機(jī)床工作臺(tái)將模具的斜面放置在與主軸垂直的位置。通過斜孔的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)可以完成主軸單一直線軸的加工，可明顯提高轉(zhuǎn)速

2.6模具傾斜面上傾斜孔的加工

加工模具斜面時(shí)，可通過五軸加工中心擺動(dòng)擺型機(jī)床頭，將主軸放置在工件的垂直一側(cè)，定位準(zhǔn)確的孔位。為了準(zhǔn)確加工模具上的斜孔，至少需要進(jìn)行兩次直線軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，在此過程中孔的位置精度也大大降低。對(duì)于斜面的加工，如有工作臺(tái)的五軸加工中心，其作用是通過機(jī)床工作臺(tái)將模具的斜面放置在與主軸垂直的位置。通過斜孔的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)可以完成主軸單一直線軸的加工，可以明顯提高斜孔的精度。

2.7不改變模具方向的直線銑削

如果你想在不改變方向的情況下磨出一條直線，你只需要在工具的頂端畫一條直線。如果需要改變方向，可以在工具的頂端畫一條曲線。改變工具的方向。應(yīng)用五軸加工中心對(duì)曲線進(jìn)行必要的補(bǔ)償是非常重要的。如果控制系統(tǒng)沒有考慮長(zhǎng)度的工具,該工具在軸中心旋轉(zhuǎn),工具提示不能固定,并很可能將當(dāng)前工作的位置,但五軸加工中心五軸控制功能,系統(tǒng)操作的加工模具,雖然工具的方向改變了五軸控制系統(tǒng),使用工具提示的位置可以保持不變。在此過程中，還自動(dòng)計(jì)算xyz軸所需的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，加工精度明顯提高。

總之，在模具加工中，采用五軸加工中心可以避免刀具的干涉，可以加工普通三軸機(jī)床難以加工的復(fù)雜零件。直紋面模具的加工可以采用側(cè)銑一刀成形工藝，加工質(zhì)量好，效率高。三維剖面,特別是大型平面加工,可以加工大直徑端銑刀接近年底大表面,通過將減少的數(shù)量,剩余高度小,可以有效提高加工效率和表面質(zhì)量。通過一次裝夾模具的多個(gè)空間曲面，可以實(shí)現(xiàn)多工序、多面加工，提高加工效率，有效提高各曲面相互位置的精度。當(dāng)使用五軸加工中心加工模具時(shí)，對(duì)于工件來說，刀具始終處于有效的切削狀態(tài)。在一些加工領(lǐng)域，可以使用大尺寸的刀具來避免相互干擾。該刀具的剛性較好，既能提高加工精度，又能提高加工效率。因此，五軸加工中心的加工適應(yīng)性廣，值得廣泛推廣。