讲述了五轴联动数控系统在%%中走丝切割厂家)))机床上的运用

数控系统功能的介绍——五轴联动数控技术五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。

目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。

五轴联动数控机床有摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B轴、NC工作台+A轴°、二轴NC 主轴等五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。

若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。

立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。

工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。

这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。

A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。

A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。

这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。

但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。

另一种是依靠立式主轴头的回转。

主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。

这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。

五轴联动机床发展和运用作者：林青椿来源：《教学考试》2017年第14期摘要：五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。

随着机床复合化技术的新发展，五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。

市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展，作者结合自己的工作经验，将该国内五轴机床的发展及运用与大家一起探讨和研究。

关键词：数控；五轴；成果中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：2095-2627（2017）14-0073-01数控机床是实现先进制造技术和装备现代化的基石，是保证高技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。

随着工业化的发展，五轴联动数控机床被认为是航空航天、船舶、精密仪器、发电等行业加工关键部件的最重要加工工具。

作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，五轴联动数控机床在加工方面有着其不可替代的优点。

五轴联动数控机床之所以重要，在于它能够加工具有复杂曲面的机械配件，特别在解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、大型柴油机曲轴等方面具有独特的优势。

现代化的数控机床首先是由美国、日本、德国等发达国家开发研制的。

因此，从目前情况看，进口的技术含量相对要比国产的好一些，但是国内部分企业研发的产品质量也在逐步赶上来。

1 五轴数控机床国内现状近年来，我国的工业经济总体增长较快，但产品档次不够、国际竞争力不足。

当前，在国内经济发展中存在以下现象，高档的产品非进口即由进口的机械设备生产。

而那些高精度机械设备除进口外，还有可能通过再上游的进口装备机械生产。

即每个生产环节，进口的总比国产的要高一个档次。

以手机为例，虽然部分国产手机质量超过进口产品，但机壳大多由进口模具生产。

而最高精度的模具又须借助高端进口数控加工中心生产。

整个制造业长期依赖进口设备，导致恶性循环。

因此，中国要在制造业方面赶上或超过发达国家，在大力发展本国数控、模具产业基础上，要积极推广应用高档数控装备，包括适当进口国外先进的数控加工中心。

五轴数控联动加工技术分析许坚生广州市工贸技师学院广东广州510425[摘要]随着现代科学技术的不断发展和进步，多轴数控加工技术也在不断发展和进步，在实际的加工中，多轴数控加工技术在很多领域都得到了广泛的应用。

但是，随着现代科学技术的不断发展，很多传统的五轴数控加工技术已经逐渐无法满足现代的加工需求，因此，五轴数控联动加工技术应运而生。

五轴数控联动加工技术是一种多轴数控加工技术，它包括了多个关键零部件和系统，这些零部件和系统在相互配合下共同完成了产品的加工和生产任务。

通过使用五轴数控联动加工技术可以有效的提高产品质量，同时也能够有效的提高生产效率。

下面笔者就对五轴联动加工技术进行分析。

[关键词]多轴数控加工五轴数控联动加工效率图1竞赛样题装配1弯管轮壳体、2涡轮、3深沟球轴承、4底座、5内六角螺栓2021年度举行的粤港澳大湾区高端精密制造（五轴数控联动加工技术）职业技能竞赛，为深入学习贯彻习近平总书记对技能人才工作的重要指示精神，认真落实省委省政府决策部署，大力推动“广东技工”工程高质量发展，充分发挥职业技能竞赛对技能人才培养引领示范作用，培养更多高素质高技能人才和大国工匠，为推动我省高质量发展提供有力人才保障。

坚持让广东技工与广东制造共同成长。

打造综合性、示范性、引领性的职业技能竞赛品牌,凸显竞赛带动效应，建设高素质的“广东技工”人才队伍，发挥高技能人才在推动我省经济高质量发展的重要作用所举行的一次职业技能竞赛。

下面我将以本次比赛的题目，选择用hypermill软件，从以下几个方面对五轴加工工艺、编程技术、编程技巧进行禅述。

一、样题分析2021年度粤港澳大湾区高端精密制造（五轴数控联动加工技术）职业技能竞赛样题装配如图1所示。

该试题由1弯管轮壳体、2涡轮、3深沟球轴承、4底座、5内六角螺栓共5部分组成。

其中涡轮为选手自带件，深沟球轴承、内六角螺栓为标准件。

本次加工分析只分析弯管轮壳体与底座的加工内容。

五轴联动机床原理
五轴联动机床是一种具有高精度和灵活性的机械设备，其原理是通过同时控制五个坐标轴的运动来实现多维加工操作。

这五个坐标轴分别是X轴、Y轴、Z轴、A轴和C轴。

X轴控制机床在水平方向上的移动，Y轴控制机床在垂直方向
上的移动，Z轴则控制工件的上下运动。

A轴控制机床绕X轴旋转，而C轴则控制工件绕Z轴旋转。

通过对这五个坐标轴的联动控制，机床可以在多个方向上进行复杂加工和加工。

例如，在进行立体雕刻时，机床可以同时在X、Y、Z轴上进行线性运动，并在A、C轴上进行旋转。

这
种五轴联动的运动能够实现各种形状的立体雕刻，从而提高加工效率和精度。

五轴联动机床的工作原理是通过数控系统控制每个轴的运动，数控系统根据加工程序的指令，精确控制每个轴的位置和速度。

通过与高精度传感器配合，可实现微米级的加工精度和高速运动控制。

总之，五轴联动机床通过同时控制五个坐标轴的运动，实现多维加工操作。

这种机床可以广泛应用于航空航天、汽车、模具等行业，为复杂零件的加工提供了高效、精确的解决方案。

五轴联动是什么五轴联动是一种数控加工机床加工方式，它通过对机床加工工具进行控制，使其在五个方向上自由移动，从而可以加工出各种各样的零件形状。

此外，五轴联动还可以通过减少操作步骤和加工时间来提高生产效率，并使产品的质量得到稳定的提高。

五轴联动的优点五轴联动相对于其他加工方式来说有很多优点，如下所述：可加工任意三维空间曲面五轴联动可以通过控制加工工具在五个方向上的运动轨迹，实现对任意三维空间曲面的加工。

相较于传统加工方式，这种方式可以大大降低产品的误差率，以及加工成本。

降低了操作步骤和加工时间相较于传统加工方式，五轴联动可以通过同时控制加工工具和工件的移动，实现多道工序的同时进行，从而可以大大减少操作步骤和加工时间。

这一优点在工业生产中尤其重要，能够有效提升生产效率。

提高了工作环境和安全性五轴联动的加工方式大大减少了因加工过程中产生的废气、粉尘等污染物质的排放，减少了机床对工作环境的影响，同时也提高了对操作人员的安全性。

可以适用于多种材料加工五轴联动可以根据不同的加工需要选择不同的加工工具，从而适用于多种材料的加工，如金属、高分子材料、陶瓷等。

产品质量得到提升五轴联动加工方式在工艺上更加高级，所以可以在精度、表面质量等方面得到更好的加工效果，从而大大提高了产品的质量。

五轴联动的应用场景五轴联动的应用范围非常广泛，如以下几个方面：航空航天领域航空航天领域对于零件的精度和表面质量要求非常高，而五轴联动可以准确地制造出复杂的零件形状，从而使得其在航空航天领域得到广泛的应用。

模具制造模具制造过程中通常会遇到复杂的立体曲面，传统加工方式无法解决这种问题，而五轴联动加工方式可以使得模具的制造变得简单和高效。

医疗设备制造五轴联动可以通过对精细加工的掌握，制造出各种各样的特殊医疗设备，从而为患者提供更加高效的治疗方案。

艺术品制造五轴联动加工方式可以制造出各种各样的艺术品形状，使得艺术品在设计时更加灵活，从而让艺术品制造领域变得更加具有创造性。

MasterCAM在5轴联动数控编程和仿真中的运用一、概述5轴联动加工技术主要应用于加工具有复杂曲面的工件，和3轴联动数控加工相比，5轴联动加工可以加工出更高质量、更复杂的曲面，主要适用于飞机、模具、汽车等行业的特殊加工。

目前已经可以从理论上充分证明增加自由度可以提高表面加工质量。

机床行业的专家也曾预言，随着5轴加工技术的提高，5轴加工技术和5轴机床将在很大程度上取代3轴机床。

但是，由于生产制造技术的难度远远大于3轴机床，5轴加工机床很长时间没有解决国产化问题，国内有许多研究机构和大专院校正在研制和生产。

另外，5轴联动控制系统技术上难度大，国外限制进口，又由于国内工艺、装配、制造等技术的问题，在控制技术上也不容易实现。

另外，5轴联动曲面加工编程也比较困难。

这些原因使得5轴加工技术的推广和使用存在着一定的障碍。

二、5轴联动曲面编程的方法数控加工的质量与效率，很大程度上取决于所编程序的合理与否。

而仿真可以预现加工过程，以检查刀具参数设置得是否正确，夹头是否干涉，加工过程中刀具与工件是否干涉，是否产生过切等，这样在试切前就可以发现、解决部分问题，以节约制造成本。

因此，本文主要就5轴联动加工数控编程和仿真问题进行简单的探讨。

1．以往5轴编程的方法最初的5轴编程方法是编程员根据零件图样和有关加工工艺要求，用一种专用的数控编程语言来描述整个零件的加工过程，即零件的源程序。

然后将源程序输入计算机中，由计算机进行编译、计算，最后再由与所用数控机床相对应的后置处理程序处理后，自动生成相应的数控加工程序。

该编程方法直观性差，并且不便于进行阶段性检查，阻碍了设计与制造的一体化，编程过程比较复杂不易掌握，对用户的技术水平要求较高。

2．目前5轴编程的方法随着计算机技术的发展，“图形交互式自动编程”也应运而生。

它直接将零件的几何图形信息自动转化为数控加工程序。

该方法极大地提高了数控编程的效率，并具有精度高、直观性好、使用简便、便于检查等优点，因此，该种方法已成为目前国内外先进的CAD/CAM软件所普遍采用的数控编程方法。

5轴联动数控车床工作原理
5轴联动数控车床是一种高精度加工设备，它采用了多轴联动控制技术，可以实现对复杂曲面零件的高效加工。

其工作原理如下：
1. 刀具控制定位：数控车床上的主轴可以控制刀具的旋转，通过准确定位和控制主轴的转速，可以实现对工件的不同位置进行加工。

2. 坐标系控制：数控车床采用了笛卡尔坐标系，通过XYZ三轴的移动来控制刀具在空间中的位置。

其中，X轴控制刀具在水平方向的移动，Y轴控制刀具在垂直方向的移动，Z轴控制刀具在纵向方向的移动。

3. 旋转轴的控制：数控车床还配备有旋转轴，可以控制刀具在不同角度进行旋转。

通常情况下，数控车床的旋转轴有两个，分别是C轴和B轴。

C轴控制刀具在水平方向进行旋转，B轴控制刀具在垂直方向进行旋转。

4. 高精度测量系统：为了保证加工的精度，数控车床还配备有高精度的测量系统，可以实时监测工件的位置和尺寸。

通过测量系统的反馈，数控系统可以做出相应的调整，从而保证加工的精度。

5. 数控系统控制：整个数控车床的工作都是由数控系统进行控制的。

数控系统根据预先编制好的加工程序，通过对各个轴的控制，实现对工件的加工。

同时，数控系统还可以监控加工过
程中的各种参数，并做出相应的调整，以保证加工的质量和稳定性。

综上所述，5轴联动数控车床通过刀具控制定位、坐标系控制、旋转轴的控制、高精度测量系统和数控系统的控制，实现了对复杂曲面零件的高效加工。

试论五轴联动数控机床作用及发展摘要：长期以来，五轴联动数控机床技术一直被国外垄断，我国只能依赖有限的进口，满足不了国内该行业de发展需求。

近十年以来，在国内各界的共同支持下，我国的五轴联动数控机床技术有了很大的提高，本文主要阐述了我国五轴联动数控机床发展的现状，介绍了其在加工业中的优势和重要性，分析了数控车床在先进制造技术中的作用及数控车床主要功能，最后展望了一下我国五联动数控机床的发展趋势。

关键词：五轴联动机床;数控机床;创新发展1.五轴联动概述五轴加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴（三个直线坐标和两个旋转坐标），而且可在计算机数控（CNC）系统的控制下同时协调运动进行加工。

五轴联动是数控术语，联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点，五轴联动是五个轴都可以。

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。

装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。

即使是发达工业化国家，也无不高度重视。

2.我国五轴联动数控机床的现状和国外五轴联动数控机床的研究水平相比，我国的整体水平偏低，主要是因为国内的工业基础比较薄弱，同时国外又封锁了同类产品的技术。

这种差距主要是体现在无法自主研发核心功能，即使研发出来了也远不及国外的同类产品，除此之外就是机床整体的稳定性、精度等与国外同类产品差距较大。

近些年以来，越来越多的政府部门、相关企业以及相关专业的学校认识到了国内五轴联动数控机床的发展现状，于是我国的五轴数控机床技术在国内各界的大力支持下有了发展的契机，从当初的技术青涩慢慢地形成了较为成熟的产品，获得了喜人的成绩。

早在2007年的第十届中国国际机床展览会上就展出了许多高科技的数控机床，从展会上我们明显可以看得出我国五轴联动数控机床不仅有各种品牌力量的支撑，在技术方面也有所突破，如今的五轴联动数控机床已经是一个有着自主知识产权的、比较成熟的一项技术。

五轴联动加工中心的技术研究与应用随着制造业的发展，五轴联动加工中心的应用越来越广泛。

本文将从技术研究和应用两个方面探讨其发展现状和未来趋势。

一、技术研究五轴联动加工中心是一种高精度、高效率的数控机床。

它可以同时进行五个方向的运动，能够对复杂曲面、弯曲面等难加工的工件进行加工，具有很高的加工精度和稳定性。

在技术研究方面，五轴联动加工中心的主要发展趋势包括以下几个方面。

1. 加工精度的提高随着技术的不断发展，五轴联动加工中心的加工精度得到了不断提高。

现在的五轴联动加工中心可以实现微米级别的加工精度，达到了精密加工的要求。

2. 稳定性的优化五轴联动加工中心在运行过程中容易受到振动的影响，从而影响加工精度。

因此，优化机床的稳定性是技术研究的一个重要方向。

新型的五轴联动加工中心采用了更加稳定的结构设计，并改进了控制系统，提高了机床的稳定性和加工精度。

3. 程序设计的改进五轴联动加工中心的程序设计是影响加工效率和精度的关键因素之一。

现在的五轴联动加工中心采用了更加智能化的程序设计，可以根据加工件的复杂度和物料的特性，自动优化加工路径和加工参数，提高加工效率和精度。

二、应用五轴联动加工中心的应用范围很广泛。

以下是几个典型的应用场景。

1. 航空航天领域航空航天领域对零部件的加工精度和质量要求非常高，因此五轴联动加工中心在该领域的应用非常广泛。

它可以用于制造发动机叶片、导向叶片、涡轮叶轮等高精度零部件。

2. 医疗器械领域医疗器械领域对产品的精度和表面质量也有很高的要求。

五轴联动加工中心可以用于制造高精度的人工关节、心脏支架、磨牙机等医疗器械。

3. 模具制造领域五轴联动加工中心可以用于制造高精度的模具。

现在的五轴联动加工中心能够实现高精度的表面加工和薄壁加工，可以用于制造高质量的模具。

4. 船舶制造领域船舶的难度在于其体型的庞大和高要求的精度。

五轴联动加工中心的加工精度和稳定性能够满足制造船舶的要求，是一个非常重要的工具。

五轴联动工作原理
五轴联动工作原理是指通过五个相互垂直的轴进行联动运动，从而实现更复杂、更灵活的加工操作。

这五个轴分别是X轴、Y轴、Z轴、A轴和C轴。

1. X轴：水平方向轴，负责工件在水平方向上的移动。

2. Y轴：垂直方向轴，负责工件在垂直方向上的移动。

3. Z轴：纵向轴，负责工件在纵向上的移动，控制工件的上下
运动。

4. A轴：旋转轴，负责工件相对于平台的旋转，可以使工件在水平平面上360度旋转。

5. C轴：旋转轴，负责工件相对于A轴的旋转，可以使工件
在垂直平面上360度旋转。

通过这五个轴的联动运动，机器可以实现工件在空间中的多方向、多角度的运动，从而实现更加复杂的加工需求。

例如，在五轴联动的机床上，可以进行立体雕刻、曲面加工、倾斜面切削等操作，从而大大提高了加工的精度和效率。

五轴联动的工作原理是通过数控系统控制每个轴的电机，根据加工程序计算出每个轴的运动轨迹和速度，并通过控制信号发送给电机，使其准确地控制工件的位置和角度。

通过不断调整每个轴的位置和角度，实现工件的复杂多角度加工。

整个过程
需要精密的计算和严密的协调，以确保工件的加工精度和一致性。

世2022年7月下69摘 要：本文将基于五轴联动数控机床技术，在详细介绍当前几种常见的数控机床结构之后，根据机床的加工过程，详细阐述了五轴联动数控机床的结构选型方案，包括双摆铣头、摇篮式双摆转台以及两个旋转进给运动分开布置方案等；最后围绕叶轮零件加工过程为研究对象，对该零部件的加工方案与质量控制措施进行详细分析。

关键词：五轴联动；数控机床；叶轮零件五轴联动数控机床技术分析南阳技师学院 马春阳 郭长永随着现代数控机床技术的进一步发展，五轴联动装置被认为是整个机床制造行业中的代表性技术，具有复杂性的特征，且国际上也将五轴联动数控机床作为评价国家工业实力的关键指标。

与常规数控机床技术相比，五轴联动数控加工技术能够通过设置机床回转轴的方法随时调整刀具与工件的姿势，解决了工件与刀具之间相互干涉的问题，并且在工件加工中可以更好地控制工件的摆动，不仅能够提升刀具的使用寿命，也提升了加工质量。

现阶段五轴联动数控机床以及被广泛应用于航空发动机等高精尖设备的叶片的打磨过程，具有极高的技术水平，值得关注。

1 五轴联动数控机床的结构与常规的数控机床技术相比，五轴联动数控机床除了X、Y、Z三个直线运动的坐标轴之外，同时至少设置了两个旋转坐标轴完成给进运动。

虽然从结构上来看，五轴联动数控机床的结构更加复杂，并且该装置的工作台与主轴头之间实现多级连续回转进给运动，支持曲面等复杂状态的加工过程。

现阶段随着五轴联动数控机床技术的进一步发展，常见的机床结构主要分为三种，各具特色。

1.1摆动＋回转复合工作台型该类型数控机床的主要特征，就是机床的两个螺旋坐标轴都可以直接施加在工件上，并且因为机床的特殊结构，在加工过程中可以沿着A轴或者B轴的方向摆动，并沿着C轴做连续回转，最终完成了零部件的加工过程。

在该结构中旋转轴具有分度定位的功能，不会参与到切削轨迹的插补中，同时机床中的A 轴或者B轴可以在设定的范围内快速摆动，并且C轴支持构件360°的旋转，是在原有三轴数控机床基础上发展而来的新型设备。

五轴联动的介绍五轴联动是现代机械加工过程中的重要工艺，它使得加工工艺更加方便、高效、精确。

本文将介绍五轴联动是什么、五轴联动的优势、以及五轴联动技术的现状。

什么是五轴联动？五轴联动是机械加工中一种重要的工艺，它是指利用数控机床五轴联动运动的特性进行的一系列工艺过程，通过五轴联动可控制工件在五个方向的运动，以实现高精度的加工。

五轴联动常用于航空航天、汽车、模具制造、医疗器械等领域的加工过程。

五轴联动涉及到以下几个概念：•三轴坐标系：三个坐标轴分别为 X、Y、Z 轴，这是机床加工过程中最基础的坐标系。

•旋转坐标系：旋转坐标系是相对于三轴坐标系而言的，通过旋转坐标系可以实现工件的旋转，包括绕 X、Y、Z 三个轴的旋转。

•刀具半径补偿：在机械加工过程中，由于刀具存在尺寸，因此需要进行刀具半径补偿，确保切削的精度。

五轴联动的优势五轴联动在机械加工领域中具有显著的优势：•提高加工精确度：五轴联动拥有更多的运动自由度，因此可以实现更精细的加工过程，提高加工精度。

•增加加工工艺的灵活性：五轴联动可以在多个方向上实现复杂的加工。

例如，经过五轴联动，可以轻松地加工出空洞形状的零件。

•实现高效率的加工：五轴联动可以减少多次改变工件位置的过程，减少空置时间，因此可以提高机床的利用率。

•增强加工的适应性：五轴联动可以用于不同形状的工件加工，无需繁琐调整。

五轴联动技术的现状当前，五轴联动技术已经被广泛应用于许多领域，包括制造、建筑、医疗和航空航天等。

随着科技的不断进步，五轴联动技术也在不断更新：•五轴联动的控制系统不断进化：随着数控加工技术的不断发展，五轴联动的控制系统也在不断更新，以满足更多的需求。

•机床的结构不断发展：针对不同的应用场景，机床的结构也在不断发展，如高速旋转机床、立式加工中心等。

•刀具材料的不断革新：随着新材料的推广应用，刀具的材质不断进化，如硬质合金刀具、陶瓷刀具等。

总结五轴联动技术的应用已经十分广泛，具有高效率、高精度、灵活性等优点。