现在的一般CNC 加工中心有 X,Y,Z 三个直线轴，在此三轴上增加一个回转轴，即第四轴。添加第四轴，可以使刀具加工的平面更为广泛，并且可以减少工件的反复装夹，提高工件的整体加工精度，利于简化工艺，提高生产效率，缩短生产时间，目前市面上的第四轴的结构主要为：伺服电机驱动减速机式、伺服电机直驱式。减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。一般用于四轴的减速机的种类分为三种：蜗轮蜗杆式，滚子凸轮式，谐波减速机式。
1.蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。
2. 谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差，输入转速不能太高。
3.Roller Driver （凸轮滚子）传动应用的弧面分度原理，是目前最精确的运动控制方式。工作件由一个输入轴（弧面分度凸轮）及一个滚柱（输出轴）组成，输入轴上的凸轮槽表面与棍轮上的从动滚子元件外环表面呈线接触啮合，从而驱动转轮（即工作台）转动。从动滚子元件在旋转过程中利用内部滚柱轴承来传递扭矩。这样的工作原理保证了零背隙，优异的工作精度和工作效率，并有效地避免内部零件损耗，提供持久的高精度工作状态。
4. 直驱式马达 DD 是 direct driver 的简称，包括力矩电机和直线电机，后面加上电机就是称为 DD 直驱电机也叫直接驱动马达。由于其输出力矩大，因此有些公司将该产品直接称为力矩伺服。与传统的电机不同，该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接，从而省去了诸如减速器，齿轮箱，皮带轮等连接机构，因此才会称其为直驱动电机。由于一般该型电机都配置了高解析度的编码器，因此使该产品可以达到比普通伺服高一个等级的精度。又由于采用直接连接方式，减少了由于机械结构产生的定位误差，使得工艺精度得以保证。直驱式第四轴的特点，由于没有减速机减速来增加扭矩，所以旋转扭矩较小，通常为了增大扭矩，电机线圈较大，因而价格比较昂贵。其优点是伺服直驱式四轴，没有中间传动部件，无误差累积，无背隙，因而可以高速高精度加工。
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