・机械制造与研究・

杜玉湘，等・五轴联动数控机床的结构和应用

五轴联动数控机床的结构和应用

杜玉湘，陆启建。刘Ｉ．ＩＵ明ＭＩＮＧ灯ＤＥＮＧ

（南京四开电子企业有限公司。江苏南京２１０００７）

摘要：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。

关键词：五轴联动；ＪＪｌｌ３：中心；零传动；数控系统

中图分类号：ＴＧ６５９

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７１－５２７６（２００８）０３－００１４－０３

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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ

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Ｋｅｙｗｅｔｄｓ：ｆｉｖｅ・ａｘｉｓ；ＭＣ；ｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅ；ＣＮＣ

０

前言

从２１３０２年开始，中国已成为世界机床消费第一大国

和机床进口第一大国，进出口逆差严重，中高档、大型、精

密、高速数控机床以及数控系统的进口依赖程度更加明

显。２００５年，中高档与大型数控机床进口达到了５２亿美

元，２００６年则增加到了６４亿美元。目前，中国进口高档、

大型、精密和高速数控机床的比例达８０％以上，中国汽车

制造装备７０％以上和汽车发动机生产线９０％以上依赖进

口，而且几乎百分之百的中高档国产数控机床采用的数控

系统也都是依赖进口。

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。如配置五轴联动的高档

数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更

能够适合越来越复杂的高档、先进模具的加工以及汽车零

部件、飞机结构件等精密、复杂零件的加工。众所周知，发

达国家直到现在还在限制五轴联动数控系统和机床对中

国的出口，如果用户使用国外的数控系统，就必须签署严

格的定向使用协定，并接受检查。

旋转轴中的两个旋转轴组成。这样，从大的方面分类，就有

茹，Ｙ，：，口，６；茹，，，，ｚ，口，Ｃ；Ｘ，Ｙ，：，ｂ，ｃ三种形式；由二个

旋转轴的组合形式来分，大体上有双转台式、转台加上摆头

式和双摆头式三种形式。这三种结构形式由于物理上的原

因，分别决定了机床的规格大小和加工对象的范围。

其中，双转台结构的五轴联动机床由于在加工工件时

工件需要在两个旋转方向运动，所以只适合加工小型零件，

如小型整体涡轮、叶轮、小型精密模具等，由于结构最为简

单，所以相对价格较为低廉，就应用来讲，这是数量最多的

一类五轴联动数控机床（图１）。

图１双转台式五轴联动机床加工（汽车大灯）模具

１

五轴联动数控加工中心的结构

转台加上摆头式结构的五轴联动机床由于转台可以

五轴联动加工中心大多是３＋２的结构，即龙，Ｙ，：三

是口轴、ｂ轴或ｃ轴，摆头也是一样，可以分别是ａ轴、ｂ轴

个直线运动轴加上分别围绕ｚ，），，ｚ轴旋转的ｎ，ｂ，ｃ三个

或Ｃ轴，所以转台加上摆头式结构的五轴联动机床可以有

作者简介：杜玉湘（１９７７一），女，山东临沂人，工程师，学士，主要从事数控技术工作。

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Ｅ－ｍａｌｌ：ＺＺＨＤ＠ｃｈａｉｎａｊｏｕｍａｌ。ｎｅｔ．ｃｎ《机械制造与自动化》

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