2025-01-23 资讯 0
在工科生心中，一个物体的自由度通常被认为是6个。这些自由度包括沿X、Y、Z三个轴的直线运动和绕这三个轴旋转。这一概念常常使人以为，只要能实现任意角度加工，机床就必须具备6个自由度或6个轴。但实际情况并非如此。
传统三轴加工机床在处理包含复杂表面或多孔结构的零件时，往往需要使用特殊夹具以及多次操作来调整工具与工作件之间的接触关系。而五轴联动数控机床则能够通过单次装夹完成高速、高精度加工。
关键在于刀具（或测头）可以从任何方向接近工作件，这是实现任意角度加工的基础。因此，控制刀具（或测头）的位置和姿态至关重要。
三轴数控机床只能改变刀具位置，而保持其姿态不变。例如，在立式三轴机床中，刀臂始终沿着Z轴方向移动，其位置可由X、Y、Z三个直线坐标值确定。
五轴数控机床则增加了两个旋转軸A和B，使得刀具（或测头）的位置和姿态都能改变。在描述这种变化时，我们引入了“刀軸矢量”，这是一个表示刀锋朝向的一个单位向量，它定义了空间中的所有可能切割点构成的一个球面。当我们选择特定的初始状态后，可以通过两种方式描述这个矢量：一种是经纬度形式，即两个独立参数；另一种是在XYZ空间内的一组坐标，但有隐含约束条件，使其对应同样的切割点集合。这两种方法各自代表不同的问题设定方式，对应不同的应用场景。
总结来说，加上额外两个旋转軸并且能够利用这些軸进行精确控制，就构成了五軸联动数控机床。这样的设计允许工具从几乎任何角度访问工作件，从而使得复杂形状部件可以快速且高精确地制造出来。
