五軸加工的難點

　　五軸加工的方法和機床，早在20世紀60年代，國外航空工業為了加工一些具有連續平滑而復雜的自由曲面大件時，就已開始采用了，但一直沒能在更多的行業中獲得廣泛應用，只是近10年來才有了較快的發展。究其原因，主要是五軸加工存在著很多難點，譬如：

　　一、編程復雜、難度大。

　　因為五軸加工不同于三軸，它除了三個直線運動外，還有兩個旋轉運動參與，其所形成的合成運動的空間軌跡非常復雜和抽象，一般難以想象和理解。如為了加工出所需的空間自由曲面，往往需通過多次坐標變換和復雜的空間幾何運算，同時還要考慮各軸運動的協調性，避免干涉、沖撞，以及插補運動要適時適量等，以保證所要求的加工精度和表面質量，編程難度就更大了。

　　二、對數控及伺服控制系統要求高。

　　由于五軸加工需要有五軸同時協調運動，這就要求數控系統首先必須具有至少五軸聯動控制的功能;另外由于合成運動中有旋轉運動的加入，這不僅增加了插補運算的工作量，而且由于旋轉運動的微小誤差有可能被放大從而大大影響加工的精度，因此要求數控系統要有較高的運算速度(即更短的單個程序段的處理時間)和精度。所有這些都意味著數控系統必須增加RISC芯片的處理器來進行處理(即采用多個高位數的CPU結構)。另外如前所說，五軸加工機床的機械配置有刀具旋轉方式，工件旋轉方式和兩者的混合式，數控系統也必須能滿足不同配置的要求。最後，為了能實現高速、高精的五軸加工，數控系統還要具有前瞻(Look Ahead)功能和較大的緩沖存儲能力，以便在程序執行之前對運動數據進行提前運算、處理并進行多段緩沖存儲，從而保證刀具高速運行時誤差仍然較小。所有這些要求，無疑都將增加數控系統結構的復雜性和開發的難度。

　　三、五軸機床的機械結構設計和制造也比三軸機床更復雜和困難。

　　因為機床要增加兩個旋轉軸坐標，就必須采用能傾斜和轉動的工作臺或能轉動和擺動的主軸頭部件。對增加的這兩個部件，既要求其結構緊湊，又要具有足夠大的力矩和運動的靈敏性及精度，這顯然就比設計和制造普通三軸加工機床難多了。