1. 绪论

数控机床作为装备制造业的“工业母机”，是实现国民经济快速、稳定发展 以及加快国防现代化建设的重要战略性装备，且中、数控机床的数量是衡量 一个国家工业现代化水平和综合国力的重要标志。随着数控技术的不断发展，五 轴联动数控加工中心能够一次性加工三轴数控加工中心所不能加工的大型、复杂自由曲 面，提供更高的加工精度和生产效率，应用在船舶、航天、精密仪器和等国 家高、精、行业。因此，五轴联动数控技术一直是世界各国装备制造业研究 的重点。

1.1课题背景及意义

1.1.1我国五轴数控技术发展现状

五轴联动数控技术是数控技术中难度、应用范围的技术，体现在它 集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体^[1]。五轴联动数控机床是 五轴联动数控技术的集中体现，它是在三轴数控机床X、Y、Z三个直线坐标轴 的基础上增加两个旋转轴，加工时实现五个轴的同时动作，使刀具可以在任何一 点以任意角度对零件进行切削加工，所以五轴联动数控机床被认为是加工连续、 平滑和多复杂曲面零部件的手段之一^[2]。根据两个旋转轴的组合形式，五 轴联动数控机床大体上分为：双转台式、双摆头式以及转台加摆动三类，其中双 转台结构的五轴联动数控机床具有结构简单、制造成本低等特点，市场上数量最 多动，其结构如图1.1所示。

然而五轴联动数控机床并未在国内外市场上得到广泛的应用，主要有以下原 因：

(1) 五轴数控编程需要同时给出空间的五个坐标位置，因此编程非常困难。

(2) 刀具半径补偿困难五轴联动数控加工的NC程序中，刀具的长度补 偿功能和刀具半径补偿功能二者很难兼得，而现有CNC系统还不具备完成刀具 半径补偿功能^[3]。

(3) 后置处理技术亟需提高国产的五轴后置处理器没有针对五轴机床的位 置特点进行重新开发，大多是在三轴后置处理器基础上改造而成的，因此一定程 度上限制了五轴机整体性能的发挥。

(4) 成本很高除购买五轴数控机床外，还要支付昂贵的数控系统、配套软 件和人员培训等费用，需要投入大量的资金，一般企业难以承受。

近几年，随着我国制造业和国民济经济的快速发展，机械设备中大型、 复杂、高精度的零件越来越多。三轴数控加工中心存在加工效率低、需要多次装夹、 无法保证精度等问题，难以满足数控制造的要求，而五轴联动数控加工中心可解 决这些问题，减少配套加工设备的投入，因此在加工飞机发动机叶片、大型柴油 机曲轴、精密等精密零件中得到广泛地应用。目前，五轴联动数控技术 正朝着高精度、复合化、智能化和网络化等方向发展^[4]。

虽然我国也能制造五轴联动数控机床，如：沈阳机床厂生产的HTM63150iy 五轴车铣复合机床,VMC650m高速五轴加工中心，南京四开公司的SKY5-70100 双转台型五轴联动高速数控加工中心等，但这些五轴机大部分采用的是国外的数控系 统，我国自主研发的数控系统在性能和加工精度上与国外的相比存在很大差 距，因此，进一步提升数控系统的性能是我国发展五轴数控技术需要不断研 究的一个重大课题。

本文采摘自“五轴数控加工中心软PLC控制系统的研究”，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！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！