2.2五轴加工中心类型

随着机械工业的发展，机械零部件的复杂程度也不断加大，像一些模具类或一些复 杂曲面造型的零件用三轴加工中心实现起来就会更困难。而对于特别复杂，或是形位公 差等要求比较苛刻的复杂零件加工，甚至要求一次装夹来完成加工的的话，四轴加工中 心也不能满足要求，这样就需要使用五轴数控加工中心。五轴加工中心有高精度、 高效率的特点，工件的一次装夹就可以完成五个自由度的加工。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，更能够适应像飞机结构件、汽车 零部件等模具的加工[21]。五轴数控机床的使用，更容易实现工件的装夹，无需特殊的夹 具酒可把工件按照要求安装在合适的位置，避免多次重复装夹，同时也提高了工件加工 的精度[22]。此外，由于五轴数控机床在加工中对刀具无特殊要求，所以刀具成本也进一 步降低。这样采用五轴数控机床加工工件可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保 证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。尽管五轴数 控机床的结构千差万别，而其见、最基本的形式却可以按照结构特点的不同大致分 为三大类。

2.2.1五坐标联动双转台机床

五轴双转台机床除了具有X、Y、Z三个方向的直线运动外，还具有两个旋转运动 的旋转轴，这两个旋转轴分别为工作台绕机床X轴旋转的A轴和绕Z轴旋转的C轴， 而刀轴(工作头)则沿Z轴方向作上下运动。如图2.1所示。

双转台机床主要有三个优势： a)旋转轴坐标有足够大的行程范围，工艺性能好。

(2) 由于受到结构的限制，摆动轴的刚性较低，成为整个机床中刚性弱的环节。 而双转台机床中转台的刚性则大大高于摆头的刚性，从而提高了机床总体刚性。

(3) 便于发展成为加工中心。双转台机床只需在原本机床的基础上加装独立刀库以 及换刀装置即可转换为相应的加工中心，但同时双转台机床转台的驱动功率较大，坐标 转换关系也更为复杂。

2.2.2五坐标联动双摆头机床

双摆头机床也是一种比较常见的五轴加工机床，它属于刀具摆动型，其两个转动轴 都是直接作用于刀具上，靠刀具的摆动实现五轴加工，这类机床运动比较灵活，但是双 摆动机构较为复杂，刚性较差。双摆头机床摆动坐标驱动功率较小，工件装卸方便且坐 标转换关系简单。如图2.2所示。

2.2_3五坐标联动摆头-转台机床

本类机床除了具有X、Y、Z三个方向上的直线运动轴外，还具有两个旋转轴，分 别为由工作台绕Z轴旋转的C轴和工作刀具绕X轴（或Y轴）旋转的A轴（或6轴）。 而刀轴(工作头)则沿Z轴作上下运动。一转台一摆头五轴加工机床使用时相对灵活，其 刚性介于双转台机床与双摆头机床之间，也是一种比较常见的五轴加工机床的结构形式, 如图2.3所示。

本文采摘自“五轴加工中心后置处理及仿真技术研究”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！

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