搖籃式五軸金屬銑床

該設備是一台全封閉式數控金屬銑床，整合了五軸旋轉工作台（搖籃式）、自動換刀系統和接觸式測頭。它具有高剛性、高精度，能夠加工重型和複雜零件，代表了該領域的最高技術水平。

這台機器配備了堅固的全封閉式防護外殼，不僅確保了加工安全，而且有效地隔離了外部幹擾，降低了加工噪音，並防止了切屑和冷卻液的飛濺，從而保護了操作人員的安全。

五軸旋轉工作台採用耳軸式設計，可夾持工件進行多角度複雜運動。搭配線性自動換刀系統，一次裝夾即可完成複雜曲面重型工件的高精度加工。自動換刀主軸整合智慧接觸式測頭測量系統，可自動快速取得工件零點並進行基準定位，將傳統金屬加工提升至自動化智慧製造水準。五軸旋轉單元採用可拆卸設計。在進行複雜曲面加工時，可透過螺絲將其固定在工作台上；進行常規平面加工時，拆卸旋轉單元即可將工具機轉換為具有更大加工範圍和更高剛性的三軸銑床，從而滿足複雜精密零件和大型常規工件的加工需求。只需一台工具機的投資和占地面積，即可完成多種加工任務，最大限度地提高投資回報率。

這款數控金屬銑床整合了五軸工作台（帶自動換刀裝置）、線性刀庫、接觸式測頭和全封閉防護罩，適用於從複雜曲面精密零件到多特徵組件的各種加工任務。五軸工作台剛性強、精度高，支援連續五軸聯動加工和複雜空間曲面的多角度定位加工。搭配接觸式測頭系統，此工具機可自動進行工件定心和測量，顯著提高加工精度和一致性，同時大幅降低廢品率，簡化複雜形狀工件的定位。線性刀庫和自動換刀裝置可實現自動換刀，接觸式測頭則可實現自動定心和測量。結合五軸多面加工能力，可實現長時間、多工序的無人值守自動化生產，進而有效提高設備利用率，節省人力成本。

五軸轉輪軸和接觸式測頭的封閉式自動換刀數控金屬銑床的特點

1. 高強度重型鑄鐵床身和一體式龍門結構

• 床身： 冷卻液回收通道和導軌、滾珠螺桿安裝平台均採用高強度灰鑄鐵直接鑄造而成。優化的結構設計使鑄鐵床身在重載下仍能保持極高的靜剛度和動剛度，有效抵抗切削力所造成的變形。床身經時效處理，徹底消除內應力，關鍵部件（如導軌、工作台和滾珠螺桿）的安裝基準面則由大型五軸加工中心加工而成，確保了極高的平面度、直線度和垂直度。與焊接結構相比，鑄鐵床身俱有更高的阻尼係數，能夠顯著抑制加工過程中的振動，尤其是在精加工階段，從而獲得更好的表面光潔度和更長的刀具壽命。
• 整合式龍門架： 機床採用一體成型龍門架結構，兩側立柱和頂部橫樑均為一體成型。一體成型龍門架具有更高的整體剛度和抗扭性能，有效降低加工過程中的振動，避免了分離式結構連接鬆動的問題。在重載切削和五軸聯動加工等複雜複合載重作用下，變形極小，確保了切削的極高穩定性，提高了加工精度和表面品質。

2. 多工序加工的核心：水冷式自動換刀主軸與直線刀庫

• 自動換刀主軸： 該工具機配備3.5kW高速水冷變頻自動換刀主軸，內置循環水冷卻系統直接冷卻轉子、軸承和殼體，有效控制溫升，確保主軸在長時間重載加工中保持高精度和穩定輸出。主軸配備NBT30自動換刀接口，可與線性刀庫快速對接，實現二級精確換刀。
• 線性刀具雜誌： 線性刀庫配備防塵蓋，最多可容納五把刀具。加工過程中刀庫處於封閉狀態，可有效防止切削液、切屑、粉塵等進入，保護刀柄的錐面及拉桿。線性刀庫結構更緊湊，佔用金屬銑床的整體空間更小，換刀速度更快，有效縮短換刀時間。

3. 重型T型槽工作台，五軸旋轉軸，高精準接觸式測頭

• 重型T型槽工作台： 工作台採用高強度鑄鐵製成，具有高剛性、高品質和優異的阻尼特性，提供卓越的抗彎抗扭性能。其高自重設計帶來優異的減振效果，確保加工穩定性。工件透過壓板夾具固定，支援多角度夾緊，以滿足不同工件和製程要求。
• 旋轉軸： 本裝置採用可拆卸的100mm托架結構，可透過螺絲固定在T型槽工作台上。它由A軸滾輪和C軸轉台組成：A軸可在工具機的YZ平面內旋轉，C軸轉台安裝在A軸上。兩者協同工作可實現多角度加工，具有結構剛性強、動態響應快的特點，在五軸聯動下可實現高定位精度和輪廓精度，並有效抑制切削振動。該結構允許在三維空間內任意調整工件的加工位置和刀具位置，從而利用刀具側刃進行切削，提高表面質量和加工效率，尤其適用於發動機葉輪、複雜曲面零件、汽車零部件等的加工。
• 接觸式探針： 該設備配備高精度紅外線接觸式探頭，具備零點採集和測量等功能。在零點採集過程中，探頭的球頭與工件接觸，可自動測量工件邊緣、圓孔等參考特徵，取代傳統的手動對準方式，定位時間縮短70%以上。同時，它還能完成階梯高度、間距等基本測量，完美契合五軸迴轉式數控銑床的多工序、多角度加工需求。

4. XYZ軸全封閉式環繞屏蔽罩和全封閉式金屬板屏蔽罩

• 全封閉式環繞屏蔽罩： 此防護罩採用鋼板框架結構，側面設有滑動門和觀察窗，可完全阻擋加工過程中金屬屑和切削液的飛濺，有效降低噪音，確保操作安全。防護罩底部整合了集屑口和冷卻液回收過濾裝置，與過濾系統配合使用，實現冷卻液的高效回收和循環利用。
• XYZ軸全封閉式防護罩： X 軸採用波紋管防護罩，Y 軸採用鋼板伸縮防護罩，Z 軸採用金屬板防護罩，有效防止切屑、灰塵、切削液等侵入導軌及滾珠螺桿，確保長期運轉精度，延長使用壽命，降低故障率。

5. 高精度匯流排伺服驅動系統與高速傳動系統

• 維宏匯流排伺服驅動系統： 採用維宏匯流排絕對值伺服多軸驅動器，緊湊的一體化設計可驅動多個伺服電機，節省電氣櫃空間，簡化佈線。它支援EtherCAT總線通信，具備STO/DB煞車安全功能和共直流總線技術，可實現複雜運動和超高同步精度，確保五軸聯動中旋轉軸與直線軸的協調配合，提高複雜曲面的加工品質。
• 台灣HIWIN指南： 採用高精度、重載的HIWIN 25直線導軌和直線軸承，摩擦係數僅為傳統滑動導軌的1/50。四排滾珠結構和最佳化的軌道設計實現了微米級定位，可承受多方向載荷，為重載高精度切割奠定了基礎。
• TBI 滾珠螺桿： XYZ軸均採用高負載設計 TBI 採用特殊溝槽設計和預緊力調節技術的滾珠螺桿，消除了軸向間隙，實現了無反沖傳動，傳動效率高達98%。這有助於降低伺服馬達的負載，提高動態響應和定位精度，並確保在重切削條件下的運作穩定性。

6. 各種輔助系統，以協助機器高效運作

• 水冷機： 主軸冷卻採用恆溫水冷機，透過冷卻循環為主軸提供精確的恆溫冷卻，確保主軸在高速、重載和長時間運轉下溫度穩定，延長主軸壽命，支援24小時連續加工。
• 自動刀具設定器： 配備高精準度接觸式自動刀具設定器。換刀時，主軸緩慢接觸刀具設定器的探針，系統在觸發訊號後記錄座標，自動計算刀具長度和刀尖位置，消除手動刀具設定誤差，提高校準效率。
• 自動潤滑器： 變速箱配備電動自動潤滑器，潤滑週期和持續時間可透過控制器設定。潤滑油透過分油器精確輸送到各個潤滑點，進而延長傳動系統的使用壽命。
• 高品質電子元件： 採用 Schneider 系列電氣​​元件，包括斷路器、突波保護器、交流接觸器、欠壓保護器等，整合了過載、短路和漏電等多種保護功能，確保設備的電氣安全和穩定運作。

7. 高精度維宏五軸控制系統

工具機配備維宏NK300CX五軸控制系統，具備HST高速梯形演算法、智慧誤差補償、摩爾補償和一鍵除錯等功能，支援五軸連動。加工過程中，提供「精度優先」和「速度優先」兩種模式：前者適用於模具和高精度零件加工，後者適用於半精加工或粗加工。本系統相容於多種CAD/CAM軟體和G程式碼文件，並配備五軸控制脈衝手輪，方便進行工件對準和刀具校準等精細操作。

帶有五軸搖籃式旋轉軸和接觸式測頭的封閉式自動換刀數控金屬銑床詳情

床身

鑄造機床床身在鑄造後經過應力消除處理。關鍵零件安裝位置採用大型龍門銑床銑削加工。與焊接床身相比，它具有更高的剛性和抗振性能。

水冷式自動換刀主軸

3.5kW水冷式變頻自動換刀主軸，最高轉速達24,000轉/分鐘，配備NBT30刀柄。水冷式主軸運轉更加穩定，無論是高速精加工或重型銑削，都能持續保持額定功率輸出，實現真正的高效切削，縮短加工時間。

帶保護蓋的線性刀具彈匣

工作台上安裝了一個帶有防護蓋的線性刀庫。刀庫在不換刀時呈封閉式結構。收到換刀指令後，防護蓋自動向上翻起；換刀完成後，防護蓋自動關閉，恢復封閉狀態。這有效地防止了切削液、金屬屑等進入，從而保護了刀柄和主軸。

耳軸式五軸旋轉軸

可拆卸式耳軸式五軸旋轉軸透過螺栓固定在T型槽工作台上。它整合了兩個精密旋轉軸，可對工件進行多角度、多姿態加工。

重型T型槽工作台

高強度T型槽工作台，採用壓板夾具固定。其表面經精密銑削，具有極高的平整度，為工具機提供了穩固的加工基礎。

自動對刀儀

與控制系統配合，實現換刀後刀尖位置的自動補償，確保使用方便。

接觸探針

它採用紅外線訊號傳輸，具備自動零點捕獲和工件測量等功能，能夠精準匹配精密金屬加工的定位和測量需求，適用於各類精密零件製造商，有效確保加工精度。

脈衝手輪

五軸脈衝手輪可精確直接地控制主軸或刀具運動至目標位置。它還提供手輪模擬等高級功能，使操作更加簡單。

XYZ軸全封閉式防護

XYZ軸均配備全封閉式防塵罩，有效防止切屑、切削液等在加工過程中侵入導軌、滾珠螺桿等傳動系統，延長機器的使用壽命。

傳輸系統

採用台灣HIWIN直線導軌和 TBI 滾珠螺桿從根本上保證了每個線性軸的定位精度和使用壽命。

水冷裝置

配備恆溫水冷機，可將冷卻液溫度穩定在固定值，控制精度為±1℃。有效降低主軸工作溫度，支援24/7連續運轉。

抽屜式污水箱

與全封閉式防護罩整合的抽屜式污水箱可均勻處理加工過程中產生的切屑和切削液，減少車間污染。

自動潤滑器

無需人工潤滑，即可自動潤滑和維護機器的傳動系統。它能確保機器長期維持加工精度，並降低故障率。

總線伺服系統

維宏匯流排多軸伺服驅動系統採用EtherCAT工業匯流排協議，具有更高的即時性和響應頻寬，有效確保了複雜曲面加工的輪廓精度。緊湊的多軸一體化設計簡化了佈線、調試和維護。

維宏控制系統

維宏NK300CX控制系統支援5軸操作、多語言介面顯示，並相容於各種CAD/CAM軟體，操作簡單。

五軸金屬銑床的技術參數

軸頸式五軸金屬銑床的應用

航空航天： 葉輪、引擎機殼、機翼機身結構件、起落架結構、飛機零件、面板結構件、蒙皮、滑軌等。

汽車： 引擎缸體/殼體、變速箱殼體、電池托架、馬達殼體、汽車車輪/輪轂、馬達端蓋、煞車碟盤/煞車碟盤、轉向節、控制臂、齒輪、棘輪、花鍵軸等。

模子： 射出模具、沖壓模具、壓鑄模具、餅乾模具、巧克力模具、食物模具、銅電極（用於電火花加工）等。

硬體產業： 高階門鎖、鉸鏈、變速箱/減速器殼體、閥體、閥門、連接器、緊固件等。

醫療設備： 植入物、手術器械、影像設備支架/支撐件、準直器、金屬鏡頭筒、金屬支架等。

精密零件： 手錶錶殼、手錶零件、揚聲器外殼、手機殼/外殼、手機中框、眼鏡框等。

五軸旋轉工作台的優點

五軸旋轉工作台採用獨特的設計概念，將工件旋轉與機器的基礎結構融為一體，並具有以下顯著優勢：

卓越的剛性和穩定性： 兩個旋轉軸（A軸和C軸）構成一個耳軸（搖籃）結構，為旋轉中心提供更穩定的支撐。這使得機器在重載切削或五軸聯動加工過程中具有更優異的抗振動和抗變形能力。因此，它能夠獲得更好的工件表面光潔度和更高的切削效率。

卓越的加工精度： 這款五軸旋轉工作台採用耳軸式結構，結構簡單且剛性強，旋轉中心定位精度極高。這使得工具機能夠長期保持優異的定位精度和輪廓精度，是加工公差要求嚴格的精密零件的理想選擇。

加工範圍廣： 透過A軸（±130°分度範圍）和C軸（360°分度）的協同運動，搖籃式結構使切削刀具幾乎可以從任何角度接近工件。傳統三軸設備無法加工的複雜曲面和輪廓，一次裝夾即可完成。

增強工具易用性： 透過旋轉軸調整工件位置，刀具始終能以最佳切削角度切入工件。這避免了使用長柄刀具進行極端角度加工的需要。這不僅可以減少刀具顫動和磨損，延長刀具壽命，還能提高切削效率。

更快的加工速度： 與龍門式五軸結構相比，迴轉式設計透過旋轉工件來移動，無需重型主軸頭進行長行程運動。工件直接固定在迴轉工作台上，一次裝夾即可完成多面、多角度加工。這顯著減少了多次裝夾所需的定位和校準時間，從而提高了整體加工效率。