本期視頻較長大家可以先點贊收藏,討論一下大家心中比較優解的五軸擺頭結構說一說自己的看法
2026年10月25日
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視頻概述
AI 生成本影片以 HSD ES789 五軸擺頭為例,深入分析五軸擺頭的內部結構與設計邏輯。內容涵蓋正交與非正交架構、AC 軸的傳動與支撐方式、動力線與流體輸送的解決方案,以及主軸的抽芯式設計,旨在探討工業設計中性能、精度與可靠性之間的取捨。
這五軸擺頭都看起來也太low了
都還用皮帶傳動
線嘛還是繞在一起
現在都用那個旋轉接頭了
你這種典型的二極管思維
哪有簡簡單單的好和壞啊
那你覺得我是好人還是壞人
不像壞人
那大家覺得我是好人還是壞人
大家心目中覺得五軸擺頭的最優點是怎樣的
今天我們就來看看這隻擺頭
我手邊的這一個是HSD ES789的一個五軸擺頭
也是一款比較經典的五軸擺頭
那正好我們一起來討論討論
五軸擺頭內部的一些結構啊架構啊等等
然後看看最優節的五軸擺頭到底是什麼樣的
首先呢我們先來講講這個五軸擺頭的總體架構
它一般有兩種
一種就像現在這樣子的正交的
還有一種就是非正交的
最經典的非正交也就是那個尼古拉斯了
然後正交的就比較多了
像這個HSD啊凱斯勒啊
什麼創馬克啊等等等等一大堆
都是在用這個結構的
接着呢就講講五軸擺頭的AC軸了
這個也是五軸擺頭裏面最爲重要的一部分了
像這個擺頭它採用的這個C軸是一個斜波減速器
它的輸入軸在這裏
這裏會有一個電機
這是一個伺服電機
然後帶動這個皮帶輪旋轉
然後通過斜波減速器減速
這隻軸其實它的結構比較簡單
因爲一般來說AC軸爲了保證在不進給的時候
也就是停下來的時候有剛性
都是會有剎車的
但是它這個沒有
直接採用了這個斜波減速器的自鎖原理
直接對這個軸進行一個鎖定
然後這樣子的結構
它其實是不太耐撞的
一旦斜波發生器發生了碎裂
因爲撞擊
那這個修起來價格就不小了
像這種AC軸的傳動方式
還有一個非常大的缺點
我們可以發現了
它沒有額外的一圈
閉環的光杉或者什麼的
直接通過這個皮帶傳動
和伺服電機裏面的
這個傳感器
對它的精度進行一個保證
這麼長的一個傳動鏈
所以說精度一定是不會很好的
那所以現在這種結構
一般用在高精度的五軸上面
肯定是不可以的
現在高精度的五軸上面
一般採用的都是一個DG馬達
也就是直驅電機
然後再加上一個圓形光杉尺
這種精度纔是最高的
討論完了AC軸的動力之後
我們再來討論討論AC軸
想要旋轉起來想要有精度
也就是它們的軸承了
那在這裏一般它們使用的軸承
都是這種交叉滾子的
像比如這個HSD的
這個型號的主軸
它的交叉滾子
跟它的斜波減速器
兩個是設計在一塊的
像交叉滾子這種支撐方式
幾乎是所有的五軸擺頭裏面的選擇
因爲它的體積會比較的小
相對來說剛性比較的好
講完了它的支撐方式
以及它的動力
那接着就要講講它的動力來源了
那也就是一些動力線
以及一些油挖氣什麼的
因爲五軸擺頭特殊的結構
它是用一種特殊的方法
把這些東西穿給主軸上去的
這裏也是各個家五軸擺頭裏面分歧比較大
或者說大家各有各的想法的一個地方了
我們一起仔細看看
首先我們就看看
例如像HSD凱斯的直流的
採用了旋轉接頭的方式
這裏可以看到有一層又一層的這個槽
這些槽也就是過油過水的
然後這裏就是它的旋轉接頭裏面有一些槽
然後採用了一個洞密封的結構
把主軸需要的松刀的壓力
以及主軸需要的冷卻
以及環噴冷卻液
切削液等等
全部要通過這些旋轉接頭
然後輸送給主軸
當然主軸上面除了這些流體的氣液
可以通過旋轉接頭的方式輸送給主軸
還有一些就比如說動力線
以及主軸編碼器上面的這些信號線
那這些東西是不能旋轉的
那他們又怎麼辦呢
那就很簡單
就是一根線連出來
然後這根線可能會隨着A軸或者C軸的旋轉
線也可能會跟着一起矯正
那這裏爲什麼就不用旋轉接頭了
因爲做不到
比如說導電滑環或者油絲之類的
是承受不了動力線這種大電流的
再其次像這種編碼器線
它裏面是傳一些微弱的信號的
這種信號對於電壓的
以及傳輸的穩定性都是有非常高要求的
如果你採用了導電滑環等等其他的那些東西
都會導致傳輸不穩定
這樣子編碼器上的波形
可能就會因此受到破壞
而導致次量不準
這時有人一定發現滑點了
像這種流體有辦法解決的
那就旋轉接頭
像這種電之類的東西沒辦法了
那就直接擺爛唄
直接這樣子一根線連過來
那很簡單了
那我爲什麼不把這些流體
直接一根線連過來
不就好了嗎
爲什麼要大費周章的去搞個旋轉接頭
更何況這個旋轉接頭
其實真正旋轉的
可能也就180度多一點
不會再多了
它的一生工作情況都不會超過1000
而且轉速還很慢
之前我在視頻裏也講過
我喜歡像這種帶旋轉接頭的這種結構
類似於凱斯勒或者APSD的
因爲它看着會比較的極致
總體的內部結構看起來也沒那麼凌亂
但是現在我的想法改變了
因爲像飛速還有創馬克這些五軸擺頭
它全部就是直接簡單粗暴
這一堆的線直接這麼就連出來
不採用任何的旋轉接頭或者導電滑環
其實這樣子它的故障率反而低
因爲這些管材啊線啊
只要質量選的夠好
它也是耐得住用的
像反而這種
如果說旋轉密封漏油漏氣了
或者怎麼樣了
更換起來是相當的麻煩
接着就來講講它的主軸了
像這個主軸它爲了結構緊湊
採用的是抽芯式的結構
也就是說它的外殼
其實也就是它的電機了
從這裏抽出來直接是它的轉子了
然後可以看到在這個面上面
有非常多的孔
以及它的各種動力線信號線等等
這隻軸所有要用到的東西都從這裏出了
然後這上面的孔
跟剛剛講到這個旋轉接頭的板
兩個是配合在一起的
線就從中間的孔過來
結構是相當的緊湊
這也就是採用了旋轉接頭之後的一個優勢
可以把整個主軸的體積做得非常的小
但是像那種如果需要直接把線管子之類的
直接捅到這個主軸上面的話
你需要設計接頭什麼的
那勢必它的主軸就不能做成那種抽芯式的
必須是那種非抽芯式的
那總體在外面還需要加一個主軸的箱體
它的體積就沒有優勢了
一旦這個主軸箱的體積大了
那勢必它外面的擺幣的各種尺寸體積也都會大
那其實五軸擺頭是比較講究它的一個加工時候的干涉的
如果你總體體積搞得太大了
那它的干涉就會更多
所能適應的加工就會變少
所以哪有孰優孰劣 誰好誰壞的
一個結構它有優點的同時
它也會帶來一系列的缺點
所以說這只是取捨的藝術罷了

