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對(duì)于五軸加工而言，工件夾持面臨的問(wèn)題是要充分接觸零件，而越來(lái)越多的使用五軸加工意味著更加需要對(duì)其他工藝部件，如工件夾緊裝置進(jìn)行評(píng)估，并清楚了解其功能。

完全從工件下方夾持

針對(duì)不同零件，正確選擇工件夾持裝置可能是充分發(fā)揮五軸加工自動(dòng)化生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。下圖所示的Unilock系統(tǒng)利用夾在精密旋鈕上的工件接收裝置實(shí)現(xiàn)可重復(fù)和快速更換的工件夾持。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是縮短設(shè)置時(shí)間，而現(xiàn)在其可以應(yīng)用在五軸加工當(dāng)中，這不是因?yàn)樗�能�?shí)現(xiàn)快速更換夾持，而是它提供了一種完全從下方夾持零件的方法。

如何充分接觸部件對(duì)于五軸加工的部件夾持是一個(gè)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)鉗會(huì)遮蓋零件側(cè)面，五軸加工用短臺(tái)鉗可以增大側(cè)面外露部分，但只能沿著零件的下邊緣夾持。即便是為五軸加工項(xiàng)目定制的固定裝置也存在問(wèn)題，可能會(huì)影響刀具或主軸殼，因?yàn)檎麄�(gè)零件和固定裝置在工作區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

然而只夾持零件下面的方法幾乎可以隱藏工件夾持裝置——工件本身不會(huì)對(duì)裝置產(chǎn)生任何干擾。系統(tǒng)只需要利用零件已有的孔或增加固定旋鈕所需的孔即可實(shí)現(xiàn)這種夾持。事實(shí)上，使用旋鈕和工件接收裝置的夾持方法實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化，可以應(yīng)用到底部不平整的零件中。

只用五軸進(jìn)行精加工

一般氣動(dòng)夾持較為常用，但五軸加工使用的工件接收裝置采用了機(jī)械夾持，這樣做可以避免五軸運(yùn)動(dòng)時(shí)纏住空氣管道，造成危險(xiǎn)。在這種情況下，系統(tǒng)的快速更換功能就更能夠顯示出其優(yōu)勢(shì)了。由于五軸機(jī)床在任何一家工廠內(nèi)都可能是最昂貴的設(shè)備，所以它要用于加工最昂貴的工件。

在多個(gè)加工中心使用這種工件夾持裝置和工件接收裝置，可以在成本更低的三軸機(jī)床上進(jìn)行粗加工。工件從三軸機(jī)床的工件接收裝置組中取出來(lái)，然后快速轉(zhuǎn)移到五軸機(jī)床的工件接收裝置并進(jìn)行夾持，這樣五軸機(jī)床就可以只用于加工需要精加工的昂貴工件。

燕尾榫零件夾緊

五軸技術(shù)結(jié)合燕尾榫零件夾緊的第五軸多零件加工模塊技術(shù)，大大減少了加工復(fù)雜零件所需要的設(shè)置數(shù)量。最開(kāi)始的時(shí)候使用三軸立式加工中心，到帶有雙400 mm托盤和標(biāo)準(zhǔn)多零件加工模塊的HMC，可以固定多個(gè)零件，以此來(lái)提高生產(chǎn)量，盡可能減少加工復(fù)雜零件期間“接觸”工件的次數(shù)。

工件和夾具之間的燕尾榫扣連接則提供了更強(qiáng)大、更安全的接口。為使用燕尾榫扣工件夾緊夾具，首先在零件坯件底部加工一個(gè)60°的燕尾條。然后將坯件插入夾具中，該夾具帶有夾爪，其配有與坯件燕尾條配合和接合的傾斜凹槽。該接頭的強(qiáng)度則要求在坯件底部?jī)H有一點(diǎn)額外的坯料，以容納燕尾條，在后續(xù)銑削或“鋪板”操作中從加工工件上將坯料去除。由此產(chǎn)生的工廠中HMC的加工工藝，適用于200個(gè)零件同樣尺寸的批量生產(chǎn)，比在多個(gè)VMC上運(yùn)行更有效。

五軸多零件加工模塊

五軸多零件加工模塊的在工作區(qū)內(nèi)的占用空間更少，其側(cè)面都有兩個(gè)分度器，以及可以容納標(biāo)準(zhǔn)夾具的平面。各分度器都擁有燕尾榫扣工件夾緊夾具，并且分度器旋轉(zhuǎn)精度和重復(fù)性分別為±10"和±5"。

▲第五軸多零件加工模塊的任一側(cè)都具有兩個(gè)分度器和一個(gè)平坦區(qū)域，以安裝標(biāo)準(zhǔn)夾具

除了夾緊強(qiáng)度以外，燕尾榫扣工件夾緊口為機(jī)床主軸提供了更容易接近零件五個(gè)側(cè)面的機(jī)會(huì)，因?yàn)榛�本上沒(méi)有要避免的固定元件。該間隙加上道具定位垂直于機(jī)床Z軸，使得其有可能使用更短、更具剛性的刀具。

塊狀零件加工

塊狀零件為使用五軸多零件加工模塊進(jìn)行加工的第一個(gè)，之前其要求是在多個(gè)VMC上進(jìn)行9次操作。因?yàn)橐恍┱鎸?shí)位置公差低至0.001，并且在許多機(jī)床上很多次運(yùn)行都接觸到了它，所以零件報(bào)廢率為30％。現(xiàn)在采用五軸多零件加工模塊對(duì)其進(jìn)行加工，每個(gè)周期加工4個(gè)，報(bào)廢率幾乎為零。

當(dāng)然，加工中必須做出決定以識(shí)別表面，從而合并每次作業(yè)的燕尾條。在鋪板之后，如果這個(gè)面是要求最少后續(xù)加工操作最少是很方便的，但是需要選擇好關(guān)鍵特征所在基準(zhǔn)的側(cè)面。在移動(dòng)到下一個(gè)之前，并非在分度器上完成加工每一個(gè)單獨(dú)的零件，對(duì)HMC進(jìn)行編程，以便分階段對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行加工。在更換刀具之前，隨后使用相同道具在所有4個(gè)零件向執(zhí)行同樣的操作，以便在下一個(gè)操作中跟進(jìn)所有零件，這里目的就是最小化設(shè)備的更換次數(shù)，以縮短總的周期。

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