五轴联动数控雕刻机结构设计
立式铣削五轴五联动加工中心设计
目录第一章概述--------------------------------1.1 课题研究内容----------------------1.2 国内外相关技术现状----------------1.3 课题分工及简介---------------------第二章技术支持及其发展趋势----------------2.1 虚拟制造的应用及发展-------------2.2 相关软件介绍---------------------第三章具体设计方案3.1 设计参数计算---------------------3.2 造型设计-------------------------第四章装配及其仿真4.1 零件的装配-----------------------4.2 装配仿真-------------------------第五章设计结论及参考文献-------------------第一章概述1.1 课题研究内容：本次设计的主要任务是立式铣削五轴五联动加工中心，它具有较强的数控功能，可以加工各种复杂轮廓表面的工件。
可作铣、镗、钻孔等加工，广泛应用于机械制造业。
它可以实现五轴控制、五轴联动。
主轴电机采用交流伺服驱动系统，可实现主轴的自动无级变速。
它采用了自动液压拉松刀结构，使刀具交换方便快捷。
这一部分主要是主轴头的设计，主轴头可沿X、Y、Z三个方向移动，并可绕A（B）、C轴作旋转运动，具有很大的灵活性，且加工性能好。
安装专用刀杆及附件，可以加工平面，斜面、螺旋面、沟槽、花键、弧形槽等等。
通过转动的主轴头，机床可实现铣削空间前半球任意角度的加工它采用精密同步带传递主传动，采用伺服电机实现摆动，该主轴头具有较高刚度，主轴转速变换范围宽。
主轴电机为28KW，采用高速钢或硬质合金刀具可进行高速度的强力切削，主轴头与滑枕作成分离式，便于用户安装拆卸。
主传动采用变六变频的无级调速，便于用户选用适合的切削转速和参数。
五轴联动机床的结构性能分析与设计探讨
五轴联动机床的结构性能分析与设计探讨1五轴联动机床简介五轴联动机床(5-axis CNC machine)是由以水平方向运动的数控五轴联动机械组成的机床。
它能够根据用户提供的工艺要求，在复杂的立体坐标空间中进行加工，从而节省加工时间，提高产品的精度。
五轴联动机床可以实现与立体坐标空间相关的各种复杂的圆弧和曲线的切削，并且特别适用于进行螺旋形曲线加工。
2结构特点五轴联动机床包括X、Y、Z、A、B五轴，A、B轴是在与X、Y、Z 轴成六边形结构的组合机架上安装的可移动且可自由旋转的垂直轴。
通过多轴联动加工，使硬件设备能够实现六轴以上机床的效果，大大改善了加工时间、加工效率和加工精度。
它还可以在相同的座标系中控制转轴的进给和结构体的旋转，从而消除了坐标死角问题。
3性能分析五轴联动机床的优点是加工精度高，可以在复杂的立体坐标空间中进行高精度的加工；它可以实现多轴联动加工，从而极大地改善了加工时间和效率；同时，它能够在统一的座标系内控制转轴进给和结构体旋转，有效消除坐标死角带来的问题。
4设计探讨五轴联动机床的设计着重于提高工件表面的精度，实现多轴的坐标联动，消除加工中的坐标死角问题。
具体到设计上，要详细分析物料的结构特征以及工艺要求，明确表面处理要求、加工参数，以确定联动轴之间旋转关系。
在总体设计上，要充分考虑到机床应有的节能减振、智能控制、定位准确等特性，实现机床系统自动化、智能化等。
5结论五轴联动机床是智能化、多轴高精度加工设备，能够有效地改善传统机床的加工方式，提高产品的精度和效率，为保证最大的生产效率添加了用于精密加工的全新工具。
因此，五轴联动机床在未来产品的加工中具有重要的作用，将成为制造业的发展的新趋势。
高速龙门铣床五轴联动的结构设计
高速龙门铣床五轴联动的结构设计摘要：对现在机床的五轴联动结构进行了结构分析、对比，设计出了高速龙门铣床五轴联动的结构。
五轴联动结构设计中又主要对五轴联动铣头（行业中称“五轴头”）进行了详细设计，结构中采用了精密齿轮啮合与双导程蜗轮蜗杆驱动，既保证了结构紧凑，精度也较高。
关键词：五轴联动 结构设计 五轴联动铣头 双导程蜗轮蜗杆一、前言数控机床是当代制造业的主流装备，是市场的热门商品。
我国数控机床经历30多年来的发展，现已颇具规模，机床已涉及超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域。
但与机床高度发达的国家相比，我国机床的总体制作水平还是存在着一定的差距，相当明显的是：在我国，对于四轴联动以上的机床，大部分来自国外，再加上西方国家对我国在这方面的技术封锁，在一定程度上影响了我国数控机床的发展。
本人课题在借鉴大量国内外机床资料的基础上，根据一特定方案设计出虚拟样机---五轴联动高速数控龙门铣床。
此论文是节选其中五轴联动的结构设计部分。
二、五轴联动现状及其分析大多数高级的数控铣床的数控装置都可控六根基本轴，即X, Y, Z 三根运动轴和绕X, Y, Z 三根运动轴旋转的A 、B 、C 三根回转轴。
五轴联动指的是在六根基本轴中，机床数控装置能控制其中五根轴同时达到空间某一点，通俗的讲就是指其中五根轴能同时对某一点进行运动加工。
根据机床实际情况，五轴联动通常是在X 、Y 、Z 三根运动轴基础上增加由A 、B 、C 三个回转轴中任意两个回转轴所组合的运动， 2个回转轴可以都配置在刀具切削头部位（通常称摆动轴）或工件安装部位（通常称旋转工作台），也可在这两个部位上分别配置1个回转轴。
根据这些配置方式可以组合出的有效布局方案共有：2233212C P +=种。
1、双旋转工作台的高速五轴机床，它应用比较多的是铣镗类机床。
这种机床也有多个类型和品种，较简单的是在数控镗铣床的工作台上附加A/B 轴转台，配上相应的数控系统，实现X 、Y 、Z 三个直线运动和 A/B 轴两个旋转运动并可联动。
五轴联动立式加工中心结构设计
五轴联动立式加工中心结构设计简介作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，五轴联动立式加工中心在加工方面有着不可替代的优点：1) 能够加工一般三轴联动机床不能加工或者无法一次装夹加工完成的连续光滑的自由曲面。
例如航空发动机转子、大型发电机转子、大型船舶螺旋桨等，更多行业技术请关注微新机械公社圈由于五轴联动立式加工中心在加工过程中刀具相对于工件的角度可以随时调整，避免了刀具的加工干涉，因此五轴联动立式加工中心可以完成三轴联动机床不能完成的许多复杂的加工；2) 可以提高自由空间曲面的加工精度、加工效率和加工质量。
相对于三轴数控机床加工一般的型腔复杂的工件，工件一次装夹就可完成五面体的加工，并且由于五轴数控加工中心加工时可以随时调整位姿角，五轴联动立式加工中心可以以更好的角度加工工件，避免了多次装夹，大大提高了加工效率、加工质量和加工精度；3) 在零件加工过程中，大量的时间将消耗在搬运工件、上下料、安装调整等时间上，为了尽可能减少这些时间，五轴加工中心大量使用。
其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。
因此，五轴联动立式加工中心的重要作用使其成为当今数控工业发展的热点和重点。
五轴联动立式加工中心结构设计底座 1，在底座 1 的上部两侧分别设有左床身 12 和右床身 2，在左床身12 和右床身 2 的上部内侧分别设有 Y 轴重载滚柱线轨 3，一 Y 向运动的横梁 5 安放在Y 轴重载滚柱线轨 3上，左床身 12 和右床身 2 的上部两端分别设有第一马达座和第一尾端座，在第一马达座和第一尾端座之间分别设有 Y 轴丝杠 4，Y 轴丝杠 4 与横梁 5 螺母法兰面结合并通过Y 轴丝杠 4 驱动做 Y 向运动，在横梁 5 的上端面和左侧面设置有 X 轴重载滚柱线轨，在横梁 5的 X 轴重载滚柱线轨 7 上设有可 X 向运动的滑座 11，横梁 5 的左侧斜面上安装有第二马达座，横梁5 的右侧侧斜面上安装有第二尾端座，第二马达座和第二尾端座之间安装有 X 轴丝杠 8， X 轴丝杠 8 与滑座11 的底部螺母法兰面结合并通过X 轴丝杠 8 驱动做做 X 向运动，滑座 11 的内侧侧面上设置有Z 轴重载滚柱线轨 10，滑座 11 的前端上部安装有第三马达座，下部安装有第三尾端座，第三马达座和第三尾端座之间设有 Z 轴丝杠 15，Z 轴丝杠 15 与一机头 9 右侧螺母法兰面结合并通过Z 轴丝杠 15 驱动做 Z 向运动，机头 9 内的主轴孔内装有可高速旋转的电主轴 6，机头 9 的上端安装有气缸导向板 18，滑座 11 的上端安装气缸支撑板17，气缸固定板 17 上安装有气缸 16，右床身 2 和左床身 12 之间安装有带高动态特性力矩电机的双轴转台 14，底座 1 的后部且在右床身2 和左床身 12 之间的空腔内安放有刀库 13。
五轴联动加工中心关键部件：全自动AC双摆头结构设计
五轴联动加工中心关键部件：全自动AC双摆头结构设计简介近几年来，由于国家的大力扶植和相关产业的带动，我国数控机床产业得到了迅猛发展，逐渐朝着大型，高速，高精等领域发展。
但是，与数控机床产业配套的关键功能部件的发展明显滞后。
全自动A/C 双摆头是大型数控机床的核心功能部件，它是一个集机械，液压，电气等为一体的高度集成系统，包括液压电气走线技术、密封技术、冷却技术、循环润滑技术、制动技术、消隙技术和定位夹紧技术等关键性技术，一直以来都被德国、意大利、美国和日本等国家的知名机床企业和功能部件企业垄断。
我国数控机床产业起步较晚，目前全自动 A/C 双摆头仍处于低档次阶段，不能满足数控机床高速度和高精度的要求。
为了满足国内数控机床领域高速度和高精度要求，需要购买使用国外的数控机床。
据不完全统计，国外数控机床厂商的售价中全自动 A/C 双摆头的价格占数控机床总价的30％左右，并且该全自动A/C 双摆头在日后的保养和维修等各方面成本都很高，因此研发一种速度快，精度高，且成本较低的全自动 A/C 双摆头具有现实意义。
优点通过设置的传动系统传递数控机床的动力，通过设置的 C 轴转位系统来调整 C 轴方向的转动角度，通过设置的 A 轴转位系统调整 A 轴方向的转动角度，当机床驱动传动轴时，传动轴通过传动机构带动驱动轴转动；在第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘啮合，第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮分离时，向第二腔室内通入液压油，下箱体带动与其连接的所有部件整体下移，最终第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘分离，第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮啮合，此时，机床带动传动轴旋转，由于第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮处于啮合状态，因此，下箱体及与其连接的所有部件均随着传动轴绕 C 轴转动，当C 轴转至指定角度后，向第一腔室内通入液压油，下箱体带动与其连接的所有部件整体上移，最终第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮完全分离，同时第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘啮合，实现 C 轴转位系统的一次调整；在第一 A 轴齿盘和第二 A 轴齿盘啮合，第一 A 轴转位齿轮和第二A 轴转位齿轮分离时，向第四腔室内通入液压油，A 轴活塞移动，主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第一 A 轴转位齿轮方向移动，最终第一 A 轴转位齿轮和第二 A 轴转位齿轮啮合，第一A 轴齿盘和第二A 轴齿盘分离；机床带动传动轴旋转，由于第一A 轴转位齿轮和第二A 轴转位齿轮处于啮合状态，因此，主轴箱以及与其连接的所有部件均绕 A 轴旋转，当转至指定角度后向第三腔室内通入液压油，A 轴活塞移动，主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第二 A 轴齿盘方向移动，最终第一 A 轴齿盘和第二 A 轴齿盘啮合，第一A 轴转位齿轮和第二 A 轴转位齿轮分离，实现 A 轴转位系统的一次调整，速度快，精度高，且结构简单、成本较低；当 C 轴转位系统还包括 C 轴缸套和 C 轴活塞，通过 C 轴活塞、C 轴缸套和上箱体形成第一腔室，通过C 轴缸套和上箱体之间形成第二腔室，结构简单，安装方便，可靠性高；当上箱体上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉，上箱体的上端部的一侧设置多个定位方键时，机床通过主拉钉将全自动双摆头拉起，在拉起的过程中通过定位方键进行定位，切削动力由机床传递给传动轴，保证双摆头与机床连接的可靠性，并且大大提升机床的自动化程度；当上箱体上设置有快接插头时，A/C 双摆头所需要的压缩空气，液压油，冷却液，电源等均由机床通过快插接头供给，结构简单，成本较低。
经济型五轴雕刻数控机床的设计与实现
［２ ］ 第３ 卷 １４ ３
第１ 期
２１－ （ ） ０ １ 下 １
１
对 于 Ａ、Ｂ 两轴 ，精密 电控 旋转 台选 用的步 进电机 每 ２ ０步转 一 周 ，即 单 脉 冲 １ ｏ ０ ． ，转 台 的减 速 比 ８ ｉ １０ ＝ ８ ，步 进 电机 驱 动 器 的细分 数 Ｍ ＝ ４ 。所 以数 控 系统每输 出一个 脉冲 Ａ、Ｂ两 轴所转 的角 度为 ：
Ｘ 、
一 ＿ ¨ ．一 。 。
工 相 比 ，主 要 有 １ 高 加 工 质 量 和 效 率 ，２ 扩 ）提 ） 大 工 艺 范 围 ，可 以用 于 复 杂 曲面 和斜 空 斜 面 的加
工 ；同时 ，五轴 加 工 也 存 在 很 多 难 点 ，需 要在 开 发 的过 程 中重 点考 虑 的 问题 。主 要体 现 在 １ ）五轴 数 控 编 程 抽象 ，操作 困难 ， 可能 在 加 工 控件 曲面 时 ，需要 多次 坐标 变换 和空 间 几何运 算 ； ） Ｎ ２对 Ｃ
０ 引言
五 轴 加 工 是 指在 一 台机 床上 至 少有 五 个 坐标
轴 ，三个 直 线 坐 标 和 两个 旋 转 坐 标 ，而 且 可 以在 计算机 数 控 系统的 控制 下 同时协 调 运动 进行 加工 。 这 样 五 轴联 动 数 控 加工 与一 般 的 三轴 联 动 数控 加
机 械本体部分的结构示意如 图 ｌ ，Ｘ轴 通 过 工 作
结 合雕 刻加 工 特 点 ，经过 对 雕 刻 过 程 的 空 间
结 构 和 改 装 可 行 性 分 析 ， 采 用 ｘ，Ｙ，ｚ，Ａ，Ｂ
数 据 文 件 的加 工 代 码 切 深过 大 时 报警 的方 检 测 。在 系 统设 计 中 ，为 了 减 少下 位 机 （ 片 机 Ａ ８Ｃ ２ 单 Ｔ ９ ５ ）的 运 算 量 ，数 控
五轴联动数控雕刻机结构设计
五轴联动数控雕刻机结构设计作者：解晨宁来源：《科技创新导报》2019年第33期摘; ;要：五轴联动数控雕刻机具有高效率、高精度的特点。
配上五轴联动的高级数控系统，就具备对造型复杂的曲面空间进行高精度加工，并且能够实现对机床零部件、飞机构件等现代磨具的加工。
五轴联动雕刻机总体上结构紧凑，容易操作，安全性能好，刚度大，方便保养及维修，创新性高。
关键词：数控; 五轴; 雕刻机; 结构中图分类号：TG659; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0057-02Abstract： Five axis machining center with high efficiency， high accuracy. If with the five axis linkage CNC system， but also on the complex spatial curved surface for precision machining， can adapt the like machine parts， aircraft components and other modern abrasive processing.Five-axis linkage engraving machine generally meets the design requirements.On the whole， the five-axis linkage engraving machine has compact structure， easy operation， good safety performance， high stiffness， convenient maintenance and maintenance， and high innovation.Key Words：CNC;five-axis;Engraving machine;Structure1; 五轴联动数控雕刻机的整体设计方案1.1 五轴联动数控雕刻机的工作原理五轴联动数控雕刻机是一个三维数控系统，与普通数控机床相似，系统将数据通过USB 接口发送给单片机，刀具走刀刀位指令将传送到系统，系统会自动表达用户交互功能界面，系统将算出的刀具走位数据信息转化成数字信号，系统将这些信号转化为伺服电机的脉冲信号，使得雕刻机床沿X方向，Y方向，Z方向三根轴的刀具走位。
五轴联动数控机床的设计与研究
五轴联动数控机床的设计与研究随着机械制造业的发展，五轴联动数控机床已经成为了工业制造中不可或缺的一部分。
这种机床具有越来越广泛的应用前景，可以满足复杂薄壁零件的加工需求。
本文将从设计和研究两个方面介绍五轴联动数控机床的相关内容。
一、五轴联动数控机床的设计五轴联动数控机床是一种能够及时调整工作坐标系的机器，其中螺旋插补系统控制器的主轴是一种独特的五轴联动系统。
设计一个五轴联动数控机床需要考虑以下主要因素：1、传动系统传动系统是机床中一项非常重要的部分，直接影响到机床的性能。
在五轴机床中，采用齿轮传动和链传动的方法。
齿轮传动比链传动更加稳定、准确、耐用，一些精密机床也会使用直接驱动技术。
2、处理器和控制器五轴数控机床的处理器系统需要能够准确执行各种计算和运算任务，以便实现高度的控制精度和精准度。
同时，相关的控制器也需要能够实现高速的数据传输、控制和确保稳定性。
3、机械结构机械结构是机床中另一个非常重要的部分，通常采用刚性框架、机械手臂和伺服电机来实现五轴联动机床的稳定结构。
刚性框架具有高度的刚度和精度，可以保证零件的加工质量。
机械手臂则可以支持刀具运动，伺服电机则可以对刀具进行实时控制。
4、人机交互界面五轴联动数控机床需要有直观、易于操作的人机交互界面。
机床操作人员可以通过交互界面轻松调整五轴联动系数和各个轴的参数。
二、五轴联动数控机床的研究五轴联动数控机床的研究领域非常广泛，主要涉及以下方面：1、模型构建实现五轴联动的机床模型需要建立一个全球统一的数学模型，考虑到机床结构、动力和切削力等系数。
在五轴联动加工过程中，所有的轴向变量的运动都是依靠模型来进行研究和实践的。
2、刀路规划刀路规划在机床加工中是一个非常重要的环节，它直接影响到零件加工的质量。
在五轴联动中，刀路规划必须考虑到机床的轴向变量以及工件的加工要求。
为了提高零件的加工质量和加工效率，研究人员需要探索出一种先进的刀路规划算法。
3、控制技术五轴联动数控机床控制技术是这个领域的重点研究，它主要涉及到如何实现高精度控制和高速运动。
五轴联动加工技术与双轴转台结构设计
五轴联动加工技术与双轴转台结构设计五轴联动加工技术与双轴转台结构设计五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力，堪称“制造业之灵魂”。
五轴联动技术是我国走向强国的关键技术，尤其是把我国从制造大国转变成制造强国的基石，因为制造业包括的围很广领域较多，所以针对不同的工件则需要具有不同特点的设备，其中五轴联动机床的布局方案较多，各有各的优缺点。
1.1五轴联动机床发展五轴联动机床，满足空间曲面及任意轮廓的加工，一次装夹完成大量的加工工序，保证精度要求。
特别航空领域加工工艺的要求，对五轴联动机床提出多轴联动的同时，还要求机床主轴有较高的转速，因而在五轴联动机床上还应用了诸如高速主轴、高速控制系统、先进刀具技术等，首先是采用直线电机驱动技术。
经过十几年的发展,直线电机技术已经非常成熟。
其次是采用双驱动技术。
对于较宽工作台或龙门架型式,如果采用中间驱动,实际无法保证驱动力在中心,容易造成倾斜,使得动态性能较差。
使用双驱动,能使动态性能非常完美。
1.2五轴联动机床的种类及特点五轴联动机床有立式、卧式和摇篮式、NC工作台、C工作台+NC 分度头、C工作台十90OB轴C工作台+45oB轴、C工作台+A轴、轴NC主轴等类型。
如（图1）图11.2.1立式五轴加工中心这类加工中心是工作台回转轴。
设置在床身上的工作台可以环图2立式双轴回转工作台绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作围30度至-120度。
工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。
这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。
A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。
A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。
五轴联动数控机床简单介绍ppt
适应性强：五轴联动 数控机床可以加工各 种复杂的三维曲面零 件，对于不同类型、 不同材料的零件都能 够实现高效加工。
操作方便：五轴联动 数控机床的操作简单 方便，可以通过计算 机进行控制，简化了 操作流程。
02
五轴联动数控机床的结构与组成
五轴联动数控机床的结构与组成
• 五轴联动数控机床是一种高精度、高效率的数控机床，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。下面将介绍五轴联动数控 机床的结构与组成。
06
五轴联动数控机床的选型及配置建议
机床规格及加工范围选择
机床规格
在选择五轴联动数控机床时，需要考虑机床的规格，包括工作台尺寸、最大 加工尺寸、重量等。根据实际需要，选择适合的规格以确保加工效率和精度 。
加工范围
五轴联动数控机床的加工范围包括工件的材质、厚度、形状等。需要根据实 际需求选择合适的机床，确保其具备所需的加工能力。
机床附件及配套设备选择
机床附件
五轴联动数控机床通常需要配备一些附件，如刀库、交换工 作台、分度头等。需要根据实际需要选择必要的附件，以满 足加工需求。
配套设备
除了机床本身，还需要考虑与机床配套使用的设备，如数控 系统、伺服电机、变压器等。选择合适的配套设备能够提高 机床的性能和可靠性。
THANKS
机床精度及重复定位精度选择
机床精度
五轴联动数控机床的精度对加工质量有重要影响。需要考虑机床的几何精度、定 位精度、重复定位精度等。选择高精度的机床能够提高加工质量，减少误差。
重复定位精度
重复定位精度是指机床在多次定位时，各次定位结果的一致性。选择具有高重复 定位精度的机床能够提高加工效率，降低不良率。
03
五轴联动数控机床的工作原理及流程
五轴联动数控雕刻机结构设计
五轴联动数控雕刻机结构设计五轴联动数控雕刻机是一种先进的机械设备，广泛应用于木工、石材、金属等材料的雕刻加工领域。
它的结构设计非常重要，直接影响到设备的使用效率和加工质量。
本文将介绍五轴联动数控雕刻机的结构设计，包括机床结构、导轨选型、主轴设计等方面，希望能够为相关行业提供一些参考和借鉴。
1. 机床结构设计五轴联动数控雕刻机的机床结构是其重要组成部分，直接影响到设备的稳定性和精度。
通常采用龙门式结构或移动台式结构。
龙门式结构适用于大型工件的加工，其X、Y、Z轴的移动分别由龙门樑和立柱完成，结构稳定，刚度高，适合高速、高精度的加工。
移动台式结构适用于小型工件的加工，其Z轴移动由主轴完成，X、Y轴移动由工作台完成，结构简单，适合高速、高效的加工。
在机床结构设计的过程中，需要考虑到工件的尺寸、加工精度和加工效率等因素，选择合适的结构类型。
2. 导轨选型在五轴联动数控雕刻机的结构设计中，导轨的选型是非常关键的一步。
导轨的质量直接影响到机床的稳定性和精度。
目前市面上常用的导轨有滚动导轨和滑动导轨两种。
滚动导轨具有刚度大、精度高、使用寿命长的优点，适用于高精度的加工；滑动导轨具有摩擦小、抗冲击性好的优点，适用于高速的加工。
在导轨选型的过程中，需要根据设备的使用环境和加工需求综合考虑，选择合适的导轨类型。
3. 主轴设计五轴联动数控雕刻机的主轴是其核心部件之一，直接影响到加工质量和效率。
主轴的设计需要考虑到转速范围、功率、扭矩、刚度等因素。
通常采用串联或并联多电机驱动的方式来实现主轴的多轴联动。
串联多电机可以有效提高主轴的转速和功率，适用于高速、高精度的加工；并联多电机可以提高主轴的扭矩和刚度，适用于重载、切削加工。
在主轴设计的过程中，需要充分考虑到加工材料、加工工艺和加工精度等因素，选择合适的主轴类型和驱动方式。
4. 运动控制系统设计五轴联动数控雕刻机的运动控制系统是其关键部件之一，用于控制机床的各个轴的运动。
五轴联动数控加工中心的组成结构功能
五轴联动数控加工中心的构成、构造与功效内容来源网络，由“深圳机械展（11 万㎡，1100 多家展商，超 10 万观众）”收集整顿！更多cnc 加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.一、五轴联动数控加工中心的构造五轴联动加工中心大多是 3+2 的构造,即ｘ,ｙ,ｚ三个直线运动轴加上分别围绕ｘ,ｙ,ｚ轴旋转的ａ,ｂ,ｃ三个旋转轴中的两个旋转轴构成。
这样,从大的方面分类,就有ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｂ;ｘ,ｙ,ｚ,ａ,ｃ;ｘ,ｙ,ｚ,ｂ,ｃ三种形式;由二个旋转轴的组合形式来分,大致上有双转台式、转台加上摆头式和双摆头式三种形式。
这三种构造形式由于物理上的因素,分别决定了机床的规格大小和加工对象的范畴。
其中,双转台构造的五轴联动机床由于在加工工件时工件需要在两个旋转方向运动,因此只适合加工小型零件,如小型整体涡轮、叶轮、小型精密模具等,由于构造最为简朴,因此相对价格较为低廉,就应用来讲,这是数量最多的一类五轴联动数控机床。
转台加上摆头式构造的五轴联动机床由于转台能够是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,摆头也是同样,能够分别是ａ轴、ｂ轴或ｃ轴,因此转台加上摆头式构造的五轴联动机床能够有多种不同的组合,以适应不同的加工对象,如加工汽轮发电机的叶片,需要ａ轴加上ｂ轴,其中ａ轴需要用尾座顶尖配合顶住工件,如果工件较长同时直径又细,则需要两头夹住并且拉伸工件来进行加工,固然这里一种必要条件是两个转台必须严格同时旋转;再如加工如图2 所示零件,采用ｃ轴加上ｂ轴,由于工件仅在ｃ轴上旋转运动,因此工件能够很小,也能够较大,直径范畴可由几十毫米至数千毫米,ｃ轴转台的直径也能够从 100～200ｍｍ至 2～3ｍ,机床的规格、质量也从几吨至十几吨甚至数十吨。
这也是一类应用十分广泛的五轴联动数控机床,其价格居中,随机器规格大小、精度和性能的不同相差很大。
高性能五轴联动机床结构设计与系统应用分析
高性能五轴联动机床结构设计与系统应用分析沈阳机床（集团）有限责任公司辽宁省沈阳市110000摘要：本文针对我们国家自主进行研发的高性能五轴联动机床在结构设计以及系统上的应用进行相关分析和总结。
它其中包含了五轴联动机床其整体的结构，机床数控系统自身的硬件部分和机床数控系统实际的应用软件，并且积累了很多开发以及研究的相关经验。
关键字：性能；五轴联动；机床；结构；系统前言机床是当前机械加工产业所不能够缺少的一种设备，在某些意义上来讲其代表了一个国家当前的机械制造业水平上的高和低。
机床设备不仅与国家的航空工业和船舶制造以及军工产业和科研技术还有精密器械等设备制造行业之间存在着非常紧密的联系，并且还和人们的平日生活等多个方面存在着密不可分的关系。
从某些意义上来说，假如一个国家缺少制造业作为支撑，那么这一个国家就无法真正的达成现代化建设提出的要求。
而五轴联动数控机床其本身属于当前世界上比较先进的一种机床设备，假如国家具备五轴数控机床那么则意味着国家当前的机床制造业仍然处于当前世界上比较领先的一种水准，其在数控机床进行制造技术上仍然处在一种领先的地位，因此针对五轴数控机床进行的研制一直以来都是世界多个制造大国积极进行重点研究的对象。
五轴联动是一个数控术语，是指CNC机床的轴以一定的速度同时到达某个设定点。
五轴联动是所有五个轴可以协调动作。
五轴联动数控机床是高科技，高精度的机床，专门用于加工复杂曲线。
该机床系统可用于一个国家的航空，航天，军事，科学研究，精密设备，高精度医疗设备和其他行业具有举足轻重的影响。
装备制造业是一国工业的基石。
它为开发新技术，新产品和现代工业生产提供了重要手段同时也是必不可少的战略产业，即便是在发达国家，也十分受到人们的关注和重视。
1.我国五轴联动数控机床的现状与国外五轴联动数控机床的研究水平相比，我国的总体水平较低，主要是因为国内工业基础相对薄弱，国外已经封锁了同类产品的技术。
这种差距主要体现在无法独立研究和开发核心功能。
桌面教学用五轴雕刻机结构设计与优化
桌面教学用五轴雕刻机结构设计与优化魏智 徐昊 郭资源(江苏大学 江苏镇江 212000)摘要：针对现有五轴雕刻机专业性强、体积大、成本高、无法满足学校基础工程训练要求等问题，该文意图设计一款教学用五轴雕刻机，为学校基础工程训练提供教学器材，降低学校在这方面的成本，从而更好地培养高素质人才。
通过ANSYS软件对机床各重要部件和床身整体进行有限元分析，使用Ansys Workbench对模型进行模态、谐响应分析和应力、应变计算。
在保证共振不发生的前提下，优化应力、应变分布，实现机床模型优化。
关键词：五轴雕刻机 教学用 静力分析 模态分析 谐响应中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1672-3791(2023)17-0106-06Structural Design and Optimization of Five-axis EngravingMachine for Desktop TeachingWEI Zhi XU Hao GUO Ziyuan(Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu Province, 212000 China)Abstract: In view of the problems of the strong professionalism, large volume, high cost, and inability to meet the requirements of school's basic engineering training of the existing five-axis engraving machine, this paper intends to design a five-axis engraving machine for educational proposes to provide teaching equipment for school's basic en‐gineering training and reduce school's cost in this aspect, so as to better cultivate high-quality talents. ANSYS soft‐ware is used to perform the finite element analysis of the key components and the entire bed of the machine tool, and Ansys Workbench is used to perform modal and harmonic response analysis and stress and strain calculations on the model. Under the premise of ensuring that resonance does not occur, the stress and strain distribution is opti‐mized and the optimization of the machine tool model is realized.Key Words: Five-axis engraving machine; Educational purpose; Static analysis; Modal analysis; Harmonic response考虑国家对高素质实操型人才的需求，基础工程训练在工科类院校对人才培养方面起着极为重要的作用。
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五轴联动数控雕刻机结构设计
在数控雕刻机的设计中，五轴联动结构是目前较为常见的设计方案之一。
它可以实现
对工件的多角度切削和精细加工，广泛应用于各种工业生产领域。
本文将主要介绍五轴联
动数控雕刻机的结构设计和相关技术。
五轴联动数控雕刻机是一种高精度的加工设备，它可以在三维空间内沿着任意轴线进
行加工，具有以下特点：
1.高精度：五轴联动数控雕刻机具有较高的机床刚性和运动精度，可以保证加工精度
和表面质量。
2.高效率：五轴联动数控雕刻机可以在一次装夹的情况下完成多个加工面，提高了生
产效率。
3.广泛适用：五轴联动数控雕刻机可以加工各种难加工的工件，如曲面、复杂零件等。
4.易于操作：五轴联动数控雕刻机采用计算机控制和程序编写，具有灵活性和易操作性。
1.机床底座：机床底座是整个数控雕刻机的主要承重部分，它需要具有足够的刚性和
稳定性，以保证加工精度和表面质量。
底座材料通常为优质铸铁、钢铁等。
2.主轴箱体：主轴箱体是数控雕刻机的核心部分，它包括主轴、伺服电机、减速器等
部分。
主轴箱体需要具有较大的承载能力和刚性，以能够承受高速转动的主轴和高速切削力。
3.工作台：工作台是安装工件的平台，它需要具有足够的刚性和平整度，以保证工件
的精确定位和加工精度。
在五轴联动数控雕刻机中，工作台可以沿着X、Y、Z三个方向移动，并且可以绕着A、C两个轴旋转。
4.五轴联动部分：五轴联动部分是数控雕刻机的核心部分，它由数控系统控制，可以
实现对工件的多角度切削和精细加工。
五轴联动部分通常包括A轴、C轴、AB轴、BC轴等各个轴的伺服电机、减速器、轴承等部分。
5.数控系统：数控系统是五轴联动数控雕刻机的控制核心，它负责控制机床各个部分
的运动和加工过程。
数控系统通常由计算机、控制卡、数控软件等部分组成，可以直接对
加工程序进行编程和调整。
五轴联动数控雕刻机的工作原理是由数控系统对五个轴的运动进行控制，从而实现对
工件的多角度切削和精细加工。
具体工作流程如下：
1.准备工作：将工件固定在工作台上，并进行定位、检测等工作。
2.数控编程：将加工程序输入到数控系统中，包括加工轨迹、切削参数、刀具半径等。
3.数控运行：数控系统控制各个轴的运动，沿着预先编制的切削轨迹进行加工。
4.刀具更换：根据加工需要更换不同类型或规格的刀具。
5.加工结束：完成加工后，将工件从工作台中取出，并进行清洗、检验、打磨等后续
工作。
四、总结
五轴联动数控雕刻机是一种高精度、高效率、广泛适用的加工设备，具有重要的工程
意义和应用价值。
在设计和制造过程中，应注重机床结构的刚性和稳定性，合理设计五轴
联动部分的轴距和几何结构，优化数控系统的控制算法和运动轨迹，以提高机床的加工精
度和效率。