近年來，五軸數控機床已成為加工連續(xù)、光滑和復雜曲面不可或缺的自動化工具。一旦您在設計和制造復雜曲面時遇到無法解決的問題，您就會求助于五軸加工技術。

五軸聯(lián)動是數控技術中難度最高、應用最廣泛的技術，它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工，是一個國家制造裝備自動化技術水平的標志，由于其特殊地位，對航空、航天、軍工等行業(yè)有著重要的影響。

很多人在購買五軸機床時不知所措。事實上，購買一臺新的高端數控機床可能是一次激動人心的經歷。關于樣品試制、談判和付款的技巧非常有價值。但這也可能帶來巨大的財務壓力，數控市場報告估計，一臺新的五軸機床的平均價格接近10萬美元。你對制造商了解得越多，就越容易上手。例如，它是否有保修，有哪些付款方式，以及訂單完成后如果遇到問題該怎么辦，是否可以獲得免費的服務和支持。

如果您想以最優(yōu)惠的價格找到合適的數控機床，這里就是您的最佳選擇。無論您是在研究選項還是比較機器價格，都可以使用本指南。如果您準備立即購買，請比較 STYLECNC在本指南下面列出的頂級五軸數控雕刻機的選擇中，找到并購買適合您業(yè)務的機器。

定義

五軸數控雕刻機是一種多軸3D加工中心配有數控控制器，不同于3D五軸數控機床與三軸和四軸數控機床類似，但五軸數控機床有兩個額外的軸可以移動。由于這些額外的軸能夠同時切割材料的五個邊緣，因此可以縮短項目時間。然而，由于這些五軸機床的X軸較長，導致其穩(wěn)定性和精度較低，因此可能需要比三軸或四軸數控銑床投入更多的精力。

工作原理

首先我們來學習一下“axis”的相關知識：

X 軸：從前到后。

Y 軸：從左到右。

Z軸：上下。

A、B或C軸分別對應X、Y、Z軸的旋轉軸。

5軸：XYZAB、XYZAC、XYZBC（主軸可左右旋轉， 180° 大約。）

五軸數控機床通過數控編程同時在 5 個不同的軸上移動零件或工具。三軸數控機床通過 X 軸和 Y 軸在 2 個方向上移動零件，工具通過 Z 軸向上和向下移動。五軸數控機床可以在 2 個附加旋轉軸（A 軸和 B 軸）上旋轉，這將有助于工具從各個方向接近零件。

五軸聯(lián)動加工技術是指對一個復雜形狀曲面需要利用5個獨立的軸共同進行數控插補運動以獲得平滑光潔曲面的加工技術。五軸聯(lián)動加工的軸數是指加工同一曲面時需要獨立運動的軸數，而不是數控系統(tǒng)擁有的可控軸數。雖然理論上任何復雜曲面都可以用X、Y、Z 3軸坐標表示，但實際加工時刀具并不是一個點，而是一個具有一定尺寸的實體，為了避免加工空間扭曲曲面時發(fā)生刀具與加工曲面之間的干涉，并保證曲面上各點切削條件的一致性，需要在二維方向上調整刀具軸線與曲面法線之間的夾角。與3軸聯(lián)動相比，5軸聯(lián)動可將加工誤差和表面粗糙度降低至1/3~1/6。

類型

五軸數控機床最常見的類型有 9 種：耳軸式機床、旋轉頭機床、動柱式機床、臺式機床、頭臺式機床、連續(xù)機床、分度機床、龍門式機床和混合機床。

應用

這款五軸數控機床旨在為各種材料提供高速、高質量的切割，包括但不限于木材、塑料、有色金屬和其他復合材料。該數控機床將提供各種全新應用，包括：

1. 模塑塑料、熱成型塑料和復合部件的邊緣修整。

五軸機器的靈活性使其能夠對許多制造的塑料制品進行高質量的精加工和邊緣修整。

2.深腔模具制作。

在三軸機床上，深腔模具制造需要更長的刀具才能達到足夠深的深度。使用更長的刀具會導致用戶不得不降低切割速度以防止斷裂。借助五軸加工提供的額外運動，可以使用更短的刀具，并且可以提高切割速度。

3. 模壓膠合板椅子和裝飾家具部件。

該機器可以對各種材料進行獨特的成型和造型，讓您將您的創(chuàng)意和動態(tài)設計變?yōu)楝F(xiàn)實。

4.詳細3D雕刻。

機器上切割工具運動的增加使其能夠在一塊材料上雕刻復雜的圖案。它允許您在切割工作中捕捉設計的精細細節(jié)。

功能

五軸數控機床的特點是效率高、精度高，工件一次裝夾即可完成復雜加工，能適應汽車零部件、飛機結構件等現(xiàn)代模具的加工。五軸加工中心和五面體加工中心有很大區(qū)別，很多人不知道這一點，把五面體加工中心誤認為是五軸加工中心。五軸加工中心有X、Y、Z、A、C五個軸，X、Y、Z軸和A、C軸組成五軸聯(lián)動加工，擅長空間曲面加工、異形加工、鏤空加工、打孔、斜孔、坡口切割。五面體加工中心與三軸加工中心類似，只是可以同時做5個面，但不能做異形加工、斜孔、坡口切割。

說到五軸數控機床的特點，有必要與傳統(tǒng)的三軸數控機床進行比較。三軸數控機床在制造業(yè)中比較常見，有立式、臥式、龍門式等幾種形式，常見的加工方式有立銑刀的端銑、側銑、球頭刀的仿形加工等等。但無論哪種形式和方式都有一個共同的特點，即在加工過程中刀軸的方向保持不變，機床只能通過X、Y、Z三個直線軸的插補來實現(xiàn)刀具在直角坐標系中的運動。因此，面對后續(xù)產品，三軸機床效率低、加工表面質量差、甚至無法加工等缺點就暴露無遺。

規(guī)格

定價指南

購買五軸數控雕刻機的具體成本會有所不同，具體取決于品牌、制造商、類型、型號、功能、可選配件以及您購買的是新機還是二手機。以下是基于工業(yè)大數據對五軸數控機床的一些粗略估算。

In 2025擁有一臺五軸數控機床的平均成本約為8萬美元，其中二手機床平均成本較低，為3.6萬美元，新機床平均成本較高，為10.8萬美元。如果您想DIY一套五軸數控工作臺套件，則可能需要投資3萬至8萬美元。

入門級小型五軸數控套件起價為72,000美元，而專業(yè)五軸數控雕刻機的價格至少為100,000美元，工業(yè)五軸數控銑床的價格從120,000美元到150,000美元不等。

如果您希望在海外購買，則最終價格應包含清關費、稅費和運費。

選擇你的預算

贊成＆反對

優(yōu)點

自動化5軸機床的優(yōu)點是可以加工普通3軸機床無法加工或無法一次性加工的自由曲面。例如，飛機發(fā)動機和蒸汽輪機的葉片，船舶的螺旋槳，以及其他具有特殊曲面的復雜模具。由于5軸加工中心的刀具和角度可以在加工過程中隨時調整，因此可以避免使用其他刀具，一次性完成所有加工。

五軸加工中心機床在保證高效加工的前提下，也能達到自由曲面的加工精度和質量。例如，用三軸機床加工復雜曲面時，采用球頭銑刀，其切削效率低，且刀具角度不能自由調整，難以保證加工表面的光潔度。而用五軸加工中心機床，由于刀具角度可以自由調整，可以避免上述情況，從而獲得更高的切削效率和高質量的表面質量。

當5軸加工中心在加工較深、較陡的型腔時，工件或主軸頭的附加旋轉和擺動，可以為立銑刀的加工創(chuàng)造最佳的工藝條件，避免刀具、刀架、型腔壁發(fā)生碰撞，減少了加工過程中刀具的抖動和刀具損壞的風險，從而有助于提高模具的表面質量、加工效率和刀具的耐用度。

5軸加工中心可使用較短的刀具一次性完成整個零件的加工，不需重新裝卡或使用同類型3軸加工所需的較長刀具，可在較短時間內交貨，表面質量亦理想。

5軸加工中心的技術省去了工件在復雜角度重新定位進行多次調試和裝夾的麻煩，不僅節(jié)省了時間，還大大減少了誤差，還省去了將工件安裝到位所需的夾具和治具的昂貴費用。

與3軸加工中心相比，5軸加工中心具有以下優(yōu)點：

1、保持刀具最佳切削狀態(tài)，改善切削條件。

在3軸切削模式下，當刀具移動到工件尖端或邊緣時，切削狀態(tài)逐漸變壞，此時要保持最佳切削狀態(tài)，需要旋轉工作臺，而如果要完整加工一個不規(guī)則平面，必須以不同的方向旋轉工作臺多次。由此可見，5軸機床也能避免球頭銑刀中心點線速度為0的情況，獲得更好的表面質量。

2.有效避免刀具干擾。

對于航空航天領域使用的葉輪、葉片、整體盤等，3軸機床由于干涉等原因無法滿足工藝要求，5軸機床可以滿足，同時機床還可以采用較短的刀具進行加工，提高系統(tǒng)剛性，減少刀具數量，避免產生特殊刀具。

3.減少裝夾次數，一次裝夾即可完成5面加工。

5軸加工中心還可以減少基準轉換，提高加工精度。實際加工時，只需要一次裝夾，加工精度更容易保證。同時，由于5軸加工中心工藝鏈的縮短和設備數量的減少，工裝夾具的數量、車間占地面積和設備維護成本也隨之減少。這意味著您可以使用更少的夾具、更少的廠房面積和維護成本來完成更高效、更高質量的加工。

4.提高加工質量和效率。

該機床可用刀具側刃進行切削，效率較高。

5、縮短生產流程鏈，簡化生產管理。

五軸機床的完整加工大大縮短了生產工序鏈，可以簡化生產管理和調度，工件越復雜，其相對于傳統(tǒng)工序分散的生產方式的優(yōu)勢就越明顯。

6.縮短新產品開發(fā)周期。

對于航空航天、汽車等領域的企業(yè)來說，一些新產品零件及成型模具形狀復雜、精度要求高，因此，高柔性、高精度、高集成度、加工能力齊全的五軸數控加工中心可以解決新產品開發(fā)中復雜零件加工的精度和周期問題，大大縮短開發(fā)周期，提高新產品的成功率。

此外，五軸加工中心還能使機床加工其他方法無法實現(xiàn)的復雜零件，包括復雜表面上通常需要的鉆孔、型腔凹槽和錐度加工。

缺點

五軸數控編程抽象，操作困難

這對于每一位傳統(tǒng)數控編程人員來說都是一個頭疼的問題。三軸機床只有直線坐標軸，而五軸數控機床的結構則多種多樣。同一段NC代碼在不同的三軸數控機床上可以實現(xiàn)相同的加工效果，但某種五軸機床的NC代碼并不能適用于所有類型的五軸機床。數控編程除了直線運動外，還需要進行與旋轉運動相關的坐標計算，如旋轉角度行程檢查、非線性誤差檢查、刀具旋轉運動計算等，需要處理的信息量非常龐大，數控編程極其抽象。

五軸數控加工的操作和編程技能密切相關。如果用戶在機床上添加特殊功能，編程和操作將更加復雜。編程人員和操作人員只有通過反復練習才能掌握必要的知識和技能。缺乏經驗豐富的編程人員和操作人員是五軸數控技術普及的一大障礙。

對數控插補控制器及伺服驅動系統(tǒng)要求非常嚴格

五軸機床的運動是5個坐標軸運動的合成，旋轉坐標的加入不僅增加了插補計算的負擔，而且旋轉坐標的微小誤差也會大大降低加工精度，因此要求控制器具有更高的運算精度。

五軸機床的運動特點要求伺服驅動系統(tǒng)具有良好的動態(tài)特性和較大的調速范圍。

五軸數控的數控程序驗證尤為重要

為了提高加工效率，淘汰傳統(tǒng)的“試切法”校準方法已刻不容緩。在五軸數控加工中，數控程序的驗證也變得非常重要，因為五軸數控機床通常加工的工件非常昂貴，而碰撞是五軸數控加工中常見的問題：刀具切入工件；刀具以很高的速度與工件碰撞；刀具與加工范圍內的機床、夾具等設備之間的碰撞；機床上的運動部件與固定部件或工件之間的碰撞。在五軸數控加工中，碰撞很難預測，校準程序必須對機床和控制系統(tǒng)進行全面的運動學分析。

如果CAM系統(tǒng)檢測到錯誤，可以立即處理刀具路徑；但如果在加工過程中發(fā)現(xiàn)NC程序錯誤，則無法像三軸數控那樣直接修改刀具路徑。在三軸機床上，機床操作員可以直接修改刀具半徑等參數。在五軸加工中，情況并非如此簡單，因為刀具尺寸和位置的變化會直接影響后續(xù)的旋轉運動軌跡。

刀具半徑補償

在五軸聯(lián)動數控程序中，刀具長度補償功能仍然有效，但刀具半徑補償無效。使用圓柱銑刀進行接觸成型銑削時，需要針對不同直徑的刀具編寫不同的程序。目前流行的數控系統(tǒng)均無法完成刀具半徑補償，因為ISO文件無法提供足夠的數據來重新計算刀具位置。用戶在數控加工過程中需要頻繁更換刀具或調整刀具的精確尺寸。按照正常的加工流程，刀具路徑需要送回CAM系統(tǒng)重新計算，導致整個加工過程的效率非常低下。

針對這一問題，挪威研究人員正在開發(fā)一種名為LCOPS（Low Cost Optimized Production Strategy，低成本優(yōu)化生產策略）的臨時解決方案。刀具路徑修正所需的數據從數控應用程序傳輸到CAM系統(tǒng)，計算出的刀具路徑直接發(fā)送到控制器。LCOPS需要第三方提供可直接連接到數控機床的CAM軟件，其中傳輸的是CAM系統(tǒng)文件，而不是ISO代碼。該問題的最終解決方案取決于新一代數控系統(tǒng)的推出，該系統(tǒng)能夠識別常見格式（如STEP等）的工件模型文件或CAD系統(tǒng)文件。

后處理器

五軸機床與三軸機床的區(qū)別在于它有2個旋轉坐標系。刀具位置從工件坐標系轉換到機床坐標系，中間需要經過多次坐標變換。使用市面上流行的后置處理器生成器，只需輸入機床的基本參數即可生成三軸數控機床的后置處理器。對于五軸數控機床，目前只有一些改進的后置處理器，五軸數控機床的后置處理器還有待進一步開發(fā)。

當3軸聯(lián)動時，刀具軌跡中不需要考慮工件在機床工作臺上原點的位置，后置處理器能自動處理工件坐標系與機床坐標系的關系。對于5軸聯(lián)動，例如在X、Y、Z、B、C5軸聯(lián)動的臥式銑床上加工時，工件在C轉臺上的位置尺寸和B、C轉臺之間的位置尺寸，在生成刀具軌跡時都要考慮。工人在裝夾工件時，通常要花很多時間處理這些位置關系。如果后置處理器能處理這些數據，工件的安裝和刀具軌跡的處理將大大簡化；只要把工件裝夾在工作臺上，測量工件坐標系的位置和姿態(tài)，將這些數據輸入后置處理器，經過加工生成刀具軌跡，就可以得到合適的數控程序。

非線性誤差和奇異問題

由于旋轉坐標系的引入，五軸數控機床的運動學比三軸機床復雜得多。與旋轉相關的首要問題是非線性誤差。非線性誤差應歸因于編程誤差，可以通過減小步距來控制。在預計算階段，編程人員無法知道非線性誤差的大小，只有在機床程序由后處理器生成后才能計算非線性誤差。刀具路徑線性化可以解決這個問題。一些控制系統(tǒng)能夠在加工過程中對刀具路徑進行線性化，但這通常是在后處理器中完成的。

旋轉軸引起的另一個問題是奇點。如果奇點位于旋轉軸的極端位置，奇點附近的小振蕩將導致 180° 旋轉軸的翻轉，這是相當危險的。

CAD/CAM 系統(tǒng)的要求

對于五面體加工的操作，用戶必須依賴成熟的CAD/CAM系統(tǒng)，并且必須有經驗豐富的程序員來操作CAD/CAM系統(tǒng)。

購買機床的大量投資

以前五軸機床和三軸機床的價格差距很大，現(xiàn)在三軸機床加一個旋轉軸，基本上就是普通三軸機床的價格，可以實現(xiàn)多軸機床的功能，同時五軸機床的價格只要 30% 至 50% 高于三軸機床。

除了機床本身的投資外，CAD/CAM系統(tǒng)軟件和后置處理器也必須升級，以滿足5軸加工的要求。校準程序也必須升級，以便能夠模擬整個機床。

零配件

1、基礎部件。是加工中心的基本結構，由床身、立柱、工作臺組成。它們主要承受加工中心的靜載荷和加工時產生的切削載荷，因此必須具有足夠的剛性。這些大型部件可以是鑄鐵件，也可以是焊接鋼結構件，是加工中心中體積最大、重量最大的部件。AKIRA-SEIKI鑄件采用高級米漢納鑄件，經熱處理后穩(wěn)定性高。

2、主軸部分。由主軸箱、主軸電機、主軸及主軸軸承等組成。主軸的啟動、停止、變速均由數控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削過程的動力輸出部分。是加工中心的關鍵部件，決定了加工中心的加工精度和穩(wěn)定性。

3、數控系統(tǒng)。加工中心的數控部分由數控裝置、可編程控制器PLC、伺服驅動裝置和操作面板組成。

4.自動換刀系統(tǒng)。它由刀庫、機械手驅動機構等部件組成。當需要更換刀具時，數控系統(tǒng)發(fā)出指令，機械手（或通過其他方式）將刀具從刀庫中取出并裝入主軸孔內。它解決了工件一次裝夾后，在多工序連續(xù)加工過程中，刀具的自動存儲、選擇、運輸和工序間交換的任務。刀庫（刀頭）是存儲加工過程中所用全部刀具的裝置。刀庫有盤鏈式，容量從幾把到幾百把不等。刀臂的結構也根據刀庫與主軸的相對位置和結構而有多種形式，如單臂式、雙臂式等等。有些加工中心不使用刀臂，而是直接利用主軸箱或刀庫的運動來更換刀具。

5、輔助裝置。包括潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動、檢測系統(tǒng)等。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率、加工精度、可靠性起著保證作用，因此也是加工中心不可缺少的組成部分。

6、APC自動托盤交換系統(tǒng)。為了實現(xiàn)無人化前進或進一步縮短非加工時間，有些加工中心采用多個自動交換工作臺存放工件，在工作臺上裝上一個工件進行加工的同時，另外一張或幾張工作臺上還可以裝卸其他零件。當一個工作臺上的零件加工完畢后，自動交換工作臺，加工新的零件，這樣可以減少輔助時間，提高加工效率。

買家指南

當您考慮在線購買全新或二手五軸數控機床時，您需要完成從調研到購物的所有關鍵步驟。以下是10個簡單易懂的在線購買步驟。

第一步、規(guī)劃您的預算。

在網上或以任何方式購買機床之前，您應該制定預算計劃。如果您不知道自己能負擔得起什么，就很難做出選擇。

第二步、進行研究。

規(guī)劃好預算后，你需要了解哪種機床適合自己？你會用它做什么？評估好自己的需求后，你可以通過在線查看專家評論來比較不同的經銷商和型號。

第三步、請求咨詢。

您可以在線咨詢我們的銷售經理，我們將根據您的需求推薦最合適的機床。

第四步、獲取免費報價。

我們將根據您咨詢的機床為您提供詳細報價。您將獲得最佳規(guī)格和預算范圍內的實惠價格。

第五步：簽訂合同。

雙方仔細評估并討論訂單的所有細節(jié)（技術參數、規(guī)格和商業(yè)條款），以排除任何誤解。如果您沒有疑問，我們將向您發(fā)送 PI（形式發(fā)票），然后我們將與您簽訂合同。

第六步、構建您的機器。

收到您簽署的銷售合同和定金后，我們將立即安排機器制造。制造過程中，我們會更新并告知買家有關建造的最新消息。

第六步、驗機。

整個生產過程都會受到定期檢查和嚴格的質量控制。整臺機器在出廠前都會經過檢查，以確保其能夠正常工作。

第八步、運輸。

確認后將按照合同條款開始發(fā)貨。您可以隨時詢問運輸信息。

第八步、清關。

我們將向買家提供并交付所有必要的運輸文件，并確保順利清關。

第十步。支持和服務。

我們將通過電話、電子郵件、Skype、WhatsApp、在線實時聊天、遠程服務提供專業(yè)的技術支持和免費客戶服務。我們還在某些地區(qū)提供上門服務。