隨著中國(guó)制造2025的深入實(shí)施，航空航天飛行器、汽車和軌道車輛等向高速、節(jié)能和安全性方向發(fā)展，從而使不少關(guān)鍵零件呈現(xiàn)出復(fù)雜多面體和高次曲面的形態(tài)。以往應(yīng)用三個(gè)直線軸的數(shù)控機(jī)床難于再獲得理想的加工精度和表面質(zhì)量，這就促使各行各業(yè)對(duì)五軸加工技術(shù)需求的增長(zhǎng)呈直線上升。
五軸加工中心是用主軸轉(zhuǎn)動(dòng)來完成切削加工，使工件在外形精度、位置精度、以及工件的外表面都能完quan性的生產(chǎn)加工等多方面到達(dá)運(yùn)用要求的一種先jin切削加工方法。五軸加工中心不是單純的將車削和銑削兩種加工手段兼并到一臺(tái)機(jī)床上，而是應(yīng)用五軸加工中心的主軸運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)各類模具或板材、家具的生產(chǎn)加工，是在現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)得到較大發(fā)展的條件下發(fā)生的一種新的切削實(shí)踐和切削技巧。
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心技術(shù)是指一個(gè)復(fù)雜形狀的表面需要用5個(gè)獨(dú)立軸共同進(jìn)行數(shù)控插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)才能獲得光順平滑形面的加工技術(shù)。雖然從理論上講任何復(fù)雜表面都可用X、Y、Z三軸坐標(biāo)來表述，但實(shí)際加工刀具并不是一個(gè)點(diǎn)，而是有一定尺寸的實(shí)體，為了避免對(duì)空間扭曲面加工時(shí)出現(xiàn)刀具與加工面間的干涉以及保證曲面各點(diǎn)的切削條件的一致性，需要調(diào)整刀具軸線與曲面法矢間在兩維方向上的夾角。
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的軸數(shù)是指加工同一表面時(shí)所需獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的軸的數(shù)量，而非指該數(shù)控?fù)碛械目煽刂戚S的數(shù)量。例如龍門銑床為保證橫梁升降的平行性，需要左右兩根驅(qū)軸W1，W2同步運(yùn)動(dòng)，也就是以W1為主動(dòng)軸，而使W2軸與之保持同步。因此，它們只能作為1根獨(dú)立運(yùn)動(dòng)軸。另外如果復(fù)雜雕塑表面具有回轉(zhuǎn)體特征的話，不需要Y軸運(yùn)動(dòng)，可以在數(shù)控車床或車削中心上實(shí)現(xiàn)。
五軸加工中心加工的范圍很廣泛，可以加工常規(guī)三軸無法加工或難以加工的零件，而且五軸加工中心涉及到的行業(yè)比較廣泛，主要涉及到的行業(yè)有航空、航天、軍事、科研、高精度醫(yī)療設(shè)備和高精密模具等國(guó)家重視的行業(yè)，由此可見，五軸加工中心對(duì)國(guó)家重視的行業(yè)有著舉足輕重的影響力。五軸加工中心可以加工各種復(fù)雜曲面或者異形零件，比如：渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛機(jī)引擎螺旋槳、船用螺旋槳等這些復(fù)雜曲面類和異形類零件。一般購(gòu)買五軸加工中心的客戶都是需要加工比較復(fù)雜形狀的零件，不會(huì)用于加工簡(jiǎn)單的平面類和簡(jiǎn)單曲面類零件，使用五軸加工中心加工平面類零件，那可真是大材小用了。
與普通加工中心相比，五軸加工中心具備以下顯著特征：
1、適合于復(fù)雜的異形零件的加工
五軸加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)普通加工中心難以實(shí)現(xiàn)或基本不能加工的復(fù)雜零件的加工，因而在航天、造船、模具等加工業(yè)中得到普遍運(yùn)用。
2、加工精度高
五軸加工中心是通過五軸定位加工對(duì)于材質(zhì)的尺寸分析可以做完整的檢測(cè)，所以五軸立式加工中心的精度高于普通加工中心。
3、加工穩(wěn)固牢靠
實(shí)現(xiàn)盤算機(jī)掌握，消除人為誤差，零件加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)固牢靠。
4、高柔性
加工對(duì)象轉(zhuǎn)變時(shí)，一般只須要更改數(shù)控順序，表現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，可大小節(jié)儉生產(chǎn)預(yù)備時(shí)光。在五軸加工中心的基本上，能夠組成具備更高柔性的自動(dòng)化制作體系。
5、高生產(chǎn)率
五軸加工中心自身加工的精度高、機(jī)床床身剛性大，會(huì)自動(dòng)選擇有利的加工用量，五軸加工中心的生產(chǎn)率高，一般為普通加工中心的3～5倍，可以應(yīng)付某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效力能夠進(jìn)步十幾倍甚至幾十倍。
6、生產(chǎn)條件好
機(jī)床自動(dòng)化水平高，操作人員工作強(qiáng)度大大下降，工作環(huán)境較好。
7、有利于管理
五軸加工中心以其柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)良而穩(wěn)固的精度、靈捷而多樣化的功用引起機(jī)械加工人的注視，成為先jin制作技術(shù)中的一項(xiàng)中心技術(shù)。另一方面，通過連續(xù)的鉆研，信息技術(shù)的深入運(yùn)用匆匆進(jìn)了五軸加工中心的進(jìn)一步晉升。五軸加工中心是機(jī)床制作業(yè)重要基本設(shè)備，因而它的發(fā)展始zhong備受機(jī)加工行業(yè)的關(guān)注。
五軸加工中心3+2定位與5軸聯(lián)動(dòng)的區(qū)別
3+2定位加工與5軸聯(lián)動(dòng)加工適用的行業(yè)對(duì)象不同，5軸聯(lián)動(dòng)加工適合曲面加工，3+2定位加工適合于平面加工。
3+2定位加工的優(yōu)勢(shì)：
1）可以使用更短的，剛性更高的切削刀具。
2）刀具可以與表面形成一定的角度，主軸頭可以伸得更低，離工件更近。
3）刀具移動(dòng)距離更短，程序代碼更少。
3+2定位加工的局限性：
3+2定位加工通常被認(rèn)為是設(shè)置一個(gè)對(duì)主軸的常量角度。復(fù)雜工件可能要求許多個(gè)傾斜視圖以覆蓋整個(gè)工件，但這樣會(huì)導(dǎo)致刀具路徑重疊，從而增加加工時(shí)間。
5軸聯(lián)動(dòng)加工的優(yōu)勢(shì)：
1）加工時(shí)無需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。
2）減少夾具的使用數(shù)量。
3）加工中省去許多特殊刀具，從而降低了刀具成本。
4）在加工中能增加刀具的有效切削刃長(zhǎng)度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。
5軸聯(lián)動(dòng)的局限性：
1）相比3+2定位，其主軸剛性要差一些。
2）有些情況不宜采用五軸方案，比如刀具太短，或刀柄太大，使任何傾斜角的工況下都不能避免振動(dòng)。
3）相比3軸機(jī)床，加工精度誤差大。
