五轴联动头摆和工作台摆两种结构的对比

五轴联动头摆和工作台摆两种结构的对比 模具行业五轴机床的应用越来越多。五轴机床的五个轴通常是由三个直线轴外加两个回转轴组成的，其结构方式却有很大差别。不同的结构形式会使机床在刚性、动态性能和精度稳定性等方面产生一些差异。本文主要针对立式主轴摆动、立式主轴不动工作台摆动(摇篮式)这两种不同结构的五轴机床进行分析比较，以便用户充分了解其结构形式，从而有利于其根据自己产品的特点和经济能力挑选合适的机床。

头摆机床的旋转点和检测中心是位于主轴上的，如图1所示。而工作台摆动机床的旋转点和检测中心位于机床的床身，图2所示。

图1 头摆机床和工作台摆动机床的旋转点和检测中心

图2 头摆机床和摇篮式工作台摆动机床的检测中心示意图

这里以两种机床旋转轴旋转90°加工同一个零件上的空间垂直孔为例，说明两种机床的区别。

图3 此零件需要在两个相邻面上加工两个相互垂直的通孔

1. 机床主轴刚性比较头摆机床在加工的过程中，由于主轴摆动，使得主轴的刚性相对差；而工作台摆动机床，由于是工作台摆动，所以不会对主轴的刚性产生任何影响。

2. 机床加工的效率对比由于旋转点的不同，刀尖实现同样的位移时，头摆机床的主轴需要摆动更大的角度(类似杠杆原理)，所以加工同样的零件，头摆机床的效率更低。

3. 刀具长度对机床加工精度的影响摆动误差=摆臂×摆角对头摆机床来讲，刀具长度是摆臂的一部分。也就是说，在头摆的情况下，刀具的