五轴机床是高端数控机床的核心设备,主要用于加工复杂曲面、精密零件和高附加值产品(如航空叶片、医疗器械等)。根据结构形式、运动方式和应
用场景的不同,五轴机床可分为以下几大类,并各有其鲜明特点:

一、按旋转轴结构分类
1.双转台型(Table-Table)
•结构特点:
>两个旋转轴(A/C或B/C)均集中在工作台上,主轴仅作直线运动(X/Y/Z)。
>典型配置:A轴(绕X轴旋转)+C轴(绕Z轴旋转)。
•优势:
>适合加工小型复杂零件(如叶轮、精密模具)。
>工件重量对旋转精度影响小,动态响应快。
•局限:
>工作台承重有限(通常<500kg),不适合大型零件。
•代表机型:
>德国DMG MORI DMU 50(小型五轴立加)、日本马扎克VC-500/5AX。
2.转台+摆头型(Table-Head)
•结构特点:
>一个旋转轴在工作台(如C轴),另一个在主轴头(如B轴)。
>常见配置:B轴(绕Y轴摆动)+C轴(绕Z轴旋转)。
•优势:
>兼顾加工范围与灵活性,适合中型零件(如汽车模具、航空结构件)。
>工作台可承重更大(1~2吨)。
•局限:
>摆头结构刚性略低于双转台,高速切削时需优化参数。
•代表机型:
>瑞士GF Mikr>n HSM 500U、中国科德数控KMC800SU。
3.双摆头型(Head-Head)
•结构特点:
>两个旋转轴均集成在主轴头(如A/B轴),工作台固定。
>典型配置:A轴(绕X轴摆动)+B轴(绕Y轴摆动)。
•优势:
>超大型零件加工(如风电叶片、飞机骨架),工作台承重可达10吨以上。
>无需旋转工作台,适合重型切削。
•局限:
>结构复杂,价格昂贵,维护成本高。
•代表机型:
>意大利JOBS JOMACH 5X、德国WALDRICH COBURG五轴龙门铣。
4.非正交型(特殊结构)
•结构特点:
>旋转轴非标准正交布置(如摆臂式、并联机构)。
>例如:Trunni>n式转台(A轴非对称布置)。
•优势:
>针对特定工艺优化(如深腔加工、超长零件)。
•代表机型:
>美国HAAS UMC-750(万能五轴)、瑞典Exech>n并联机床。
二、按运动链分类
1.串联五轴
•特点:
>旋转轴与直线轴依次串联(传统结构),占市场主流。
>优点:运动学模型简单,编程通用性强。
>缺点:误差累积明显,刚性较弱。
2.并联五轴(如Hexap>d)
•特点:
>通过多支链并联驱动(如6自由度Stewart平台)。
>优点:刚度高、动态性能好(适合高速微加工)。
>缺点:工作空间小,编程复杂。
>应用:光学自由曲面、微细加工。
三、按应用领域分类

四、核心性能对比

五、选型建议
1.小型复杂零件→双转台型(高精度、快响应)。
2.中型模具/结构件→转台+摆头型(平衡性能与成本)。
3.大型重型零件→双摆头或龙门五轴(高刚性)。
4.超精密加工→并联或纳米级五轴(如光学行业)。
技术趋势
•智能化:AI工艺优化、振动抑制算法。
•复合化:五轴+车削+增材制造(如DMG LASERTEC 3D)。
•绿色化:能量回收、干切削技术。
国产五轴机床在中端市场已逐步替代进口,但超高精度领域仍依赖德日品牌。用户需根据零件材料、精度需求和预算综合选择。