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2　五维多轴联动的基本定义

通常的数控机床都是三维的 ,从数学意义上

分类 ,维数是指机床在运动过程中所涉及的坐标
系 ;轴数是指有几根代刀具的主轴 (不包括次要的
轴 ) ;联动是指可以同时运动并参与插补维数的主
轴数 ;同动是可以同时运动的主轴数。例如 ,有 6
根主轴 ,可以同时运动 ,没有互锁。但仅能在三维
内实现同时运动并完成插补 ,这个数控机床是三
维联动六主轴同动数控机床。仅是具有 xyz三个
直线运动坐标的六根轴的三维数控机床 ,即三轴
联动数控机床。在通常的定义中 ,许多人把主轴
的个数与机床运动的维数搞混 ,把联动和同动搞
混 ,把几个轴作为衡量数控机床水平是不严密的。
本文的“五轴联动 ”

是简称 ,严格地讲应该是五维

多轴联动数控机床。现在多数五轴联动数控木工
机床实际上是五维联动四轴数控木工机床。当年
国内的第一台数控镂铣机有 5个主轴 ,厂家声称开
发出 5轴联动 (实际是五个轴一起动 )的数控镂铣
机。实际上那台机床是二维半联动的五轴同动数
控镂铣机。

五维数控机床一般是指五个数字控制系统在

五个坐标轴系内同时完成运动和插补的机床。通
常必须具有 xyz三个直线运动坐标外 ,另外还有两
个回转运动轴坐标。

数控机床的联动是指三个直线运动坐标 x、y、

z和 A、

B、C三个转动中任意个坐标的组合。通常

我们定义 :绕 x、y、z轴的旋转坐标分别为 A、B、C
轴 ,具体位置关系见图 2。一般它们都采用线性插
补运动实现联动。

在实际工程中 ,这些数控轴却不一定全部都

同时参与插补和实现联动 ,其中有多少数控轴可
以同时参与位置点计算和插补计算的就叫几维联
动 ,通常被我们称为几轴联动 ,于是 ,我们就会听
到这种讲法 : 5轴 4联动数控机床 (四维联动 5 轴
数控机床 ) 、5轴联动 9轴数控机床 (五维联动 9轴
数控机床 )等等。其实 ,我们行业的所谓“五轴联
动数控木工机床 ”

绝大多数应该通称是 5 轴 3 联

动的数控木工机床。真正五维联动 4轴数控木工
机床极少。国内仅有北京机电研究院、

北京第一

机床厂、

桂林机床股份有限公司、

济南二机床集团

图 2　六个坐标的定义方法

有限公司等企业开发了五轴联动数控机床。

3　木制品行业需要五轴联动数控木工机床加工

的产品

　　在木制品加工行业 ,有大量的产品加工是非

常困难的 ,这些产品都必须采用五轴联动数控木
工机床加工。下图是常见的需要五轴联动数控木
工机床加工的产品 :

图 3　常见需要五轴联动数控木工机床加工的产品

4　需要五轴联动数控木工机床加工的原因

由于许多产品的结构特殊 ,采用通用刀具 ,在

三坐标的情况下 ,没有办法加工。通常出现下列
情况的结构 ,必须采用五轴联动数控木工机床加
工 :

在实现加工的过程中 ,必须有效的避免刀具

干涉 ,这时 ,采用五轴联动数控木工机床加工 ,绕

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