五轴联动数控机床技术现状与发展趋势

                
  摘要：介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性，从国内、国外两个方面阐
述目前五轴联动数控机床发展的现状，最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动
数控机床的发展趋势。

 

关键词：五轴联动数控机床技术现状 发展趋势
Abstract： The advantages and impo~ance of five—axis CNC machine tools 
in industrial machining are presented  

． The status quo of development of five

—axis   CNC   machine   tools   at   home   and   abroad   is   described   and   their 
developing prospect given．
Key   Words ： Five——axis   CNC   M   achine   Tools   Technology   Status 
Developing Trends

[17]

一、简介
   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。
二、

   

国内外研究现状

陈则仕，张秋菊 2005 年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究，探讨在

VC＋＋6．0 集成编程环境下，调用 OpenGL 实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动
机器人首先建立几何模型，对其正逆运动学问题进行分析求解，然后建立友好人机交互
界面，对机器人示教再现过程进行模拟，最终实现让机器人走空间直线路径的轨迹规划
仿真

[1]

。该方法为五轴联动机器人研究开辟新的道路，为五轴联动机器人的实用化做好

理论实践经验。

赵世田，孙殿柱，孙肖霞 2006 年提出基于 UG／POST 五轴联动加工中心专用后置

处理器的研发，通过结舍 UG／Post Builder 后置处理器开发工具和上述后置处理算法，
开发了该机床的专用后置处理器，并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实
用性

[2]

。

     德国兹默曼公司 2007 年开发出 FZ25 龙门铣床，标志着 Zimmermann（兹默曼）公司
再次扩展了其高度专业化的五轴联动 HSC 龙门铣床的应用范围。FZ 25 非常适合大工件的
干式切削，尤其是轻型的复合材料的加工，例如碳纤维和玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、
亚安酯、聚苯乙稀等

[3]

。

杜玉湘，陆启建，刘明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用，介绍了五轴

联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势；阐述了几种五轴联动机床加工的加工造
型、编程(CAD／CAM系统)及其优缺点；详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求
及四开公司五轴联动数控系统的关键参数；列举了四开公司历年来参展的五轴联动数控
机床及现场加工工件的情况

[4]

。

燕红波，杨庆东，刘芳在2007年提出五轴联动的数控加工技术的研究及应用，五轴

联动加工以其高柔性,高复合性,优良的切削位置姿态赢得越来越多用户的青睐,但编程的
抽象和操作的复杂已经成为提高数控加工技术的一大瓶颈问题.本文介绍了多轴联动数控
加工中心的结构模型,提出了基于典型的CAD/CAM软件UG的多轴后处理方法和加工实例,
并对某一新型的五轴联动机床阐述了其各轴的坐标变换关系,开发了后处理系统,为多轴联
动加工方案的制定提供了参考

[5]

。