五轴数控加工技术的现状
2022年中国五轴联动数控机床产业现状及格局分析
2022年中国五轴联动数控机床产业现状及格局分析一、五轴联动数控机床产业概述1、机床分类五轴联动数控机床属于目前高端机床的关键组成部分，是指机床基本的直线轴三轴X/Y/Z及附加的旋转轴A/B/C中的两轴，五轴同时运动，来任意调整刀具或工件的姿态，实现对空间复杂型面的加工。
相较于使用三轴与四轴联动的普通数控机床，其优势在于加工精度更高，适用于更复杂的加工场景和可满足更高效高动态加工方式。
2、竞争优势五轴联动数控机床主要用于复杂曲面、异型零件和特殊工艺的加工，其中复杂曲面在机械制造业，尤其是航空航天工业中占有重要的地位，与普通的三轴联动数控机床相比，五轴联动数控机床优势非常明显。
二、高端数控机床政策背景近年来，国家相继出台多项政策以加快高端数控机床的发展，21年8月，国资委召开会议强调要针对工业母机、高端芯片等加强关键核心技术攻关，开展补链强链专项行动，加强上下游产业协同，而《中国制造2025》明确规划，到2025年高端数控机床与基础制造装备国内市场占有率将超过80%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率将分别达到80%、30%。
三、五轴联动数控机床产业现状1、市场规模就我国五轴联动数控机床市场规模变动而言，中美关系持续紧张背景下国内航天航空整体需求持续增长，加之疫情影响，国内高端数控机床进口量下降明显，国产替代持续加速，我国整体五轴联动数控机床市场规模持续扩张，数据显示，2020年我国五轴联动数控机床市场规模达68.2亿元，预计随着市场2021年整体需求上升带动，市场规模有望突破80亿元。
2、销量就整体销量情况而言，随着国内整体数控机床需求持续增长，高昂的进口成本驱动高端数控机床国产化持续推进，数据显示，2017年以来我国五轴联动数控机床销量持续提升，截止2019年已达780台，同比2018年提升186台，随着2020年和2021年疫情整体和进口下降影响，估算当前国内年销量已超过千台。
3、市场结构就我国五轴联动数控整体市场结构，立式五轴是下游客户需求量最大的机型，卧式五轴由于质量高、价格贵，常用于大型汽车自动化产线项目，数据显示，立式加工中心占比超8成，卧式占比在9.5%左右。
2023年五轴数控机床行业市场调查报告
2023年五轴数控机床行业市场调查报告五轴数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，能够在多个方向上进行加工，广泛应用于航空、航天、汽车、模具等行业。
随着工业化程度的提高和技术水平的进步，五轴数控机床的需求量逐年增加，市场前景广阔。
一、市场背景五轴数控机床是一种复杂的高端设备，具有高成本、高技术要求的特点。
随着制造业的发展，对于高精度、多功能的加工设备的需求逐渐增加。
五轴数控机床能够实现多轴连续运动，能够在一个夹持中完成多个面的加工，提高了加工效率和精度，因此受到了市场的青睐。
二、市场规模根据调查数据显示，目前五轴数控机床市场规模约为XX亿元人民币，年均复合增长率达到XX%。
市场前景良好，预计未来几年市场规模还将持续增长。
三、市场竞争目前五轴数控机床市场上存在着众多的品牌和厂商。
主要的竞争品牌包括德国DMG、瑞士DMG莫里斯克、日本MAKINO等。
这些厂商具有先进的技术和高品质的产品，占据了市场的一定份额。
此外，国内一些知名的机床制造商如长春一机和中联重科等也在五轴数控机床领域有一定的市场份额。
四、市场需求航空、航天、汽车、模具等行业对五轴数控机床的需求非常大。
随着科技的进步和经济的发展，这些行业在产品设计和加工方面对精度和效率的要求越来越高，五轴数控机床能够满足这些要求，因此市场需求持续增加。
五、市场机遇与挑战随着经济的全球化、信息化和智能化的发展，五轴数控机床市场面临着机遇和挑战。
一方面，市场机遇在于需求增长空间大、市场规模增大、技术不断进步，可以通过技术创新来提高产品竞争力。
另一方面，市场挑战在于市场竞争激烈、产品同质化严重、成本压力大等，需要企业加强研发和市场推广，提高产品差异化以及降低生产成本。
六、发展趋势五轴数控机床市场的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 升级换代：随着技术的进步和市场需求的变化，五轴数控机床将朝着更高的精度、更高的速度和更高的智能化方向发展。
2. 合作共赢：在激烈的市场竞争中，厂商之间需要加强合作与交流，共同推动整个行业的发展。
中国五轴数控机床的现状
中国五轴数控机床的现状五轴联动数控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。
普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
但是长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度，五轴加工技术和机床长期受制于国外。
近年来，我国五轴加工机床和技术突破了国外的封锁，取得了快速发展。
五轴五联动加工机床国内生产厂家已增至20家。
从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开。
CIM T99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中心；北京市机电院的主轴转速15 000r/min 的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床DCB—510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m/min。
这些机床均已达到国际先进水平，体现出我国机床工业为国防尖端工业发展提供装备的实力又有突破性提高。
国产五轴叶片加工机床目前已能批量生产，北京机电院高技术股份有限公司的五轴叶片加工中心已有十多台在东方汽轮机厂使用，替代了进口产品。
首台为航空发动机叶片加工的产品已通过使用方认可和验收。
桂林机床股份有限公司十余台五轴加工铣床进入航空制造业。
大连、沈阳、济二等机床厂的五轴五联动加工机床也进入了航空航天制造业和通用机械制造业。
浅析我国五轴数控机床的发展现状
浅析我国五轴数控机床的发展现状摘要：文章简要叙述了五轴数控机床关键技术的发展及现状，并阐述了我国五轴数控机床的研究进展以及技术水平，最后对未来我国五轴数控机床的发展方向进行了简要的描述。
关键词：五轴；数控系统；数控机床机床作为当前机械加工产业的主要设备，在某种意义能够代表了一个国家的机械制造业水平的高与低，机床设备不但同家的航空工业、船舶制造、军工产业、科研技术、精密器械等设备制造行业有着非常大的关系，而且还与人们的日常生活等方方面面密不可分。
从某种意义上来讲，如果一个国家没有制造业的支撑，这个国家就很难真正的实现现代化的建设。
而五轴联动数控机床是目前世界上最先进的机床设备，如果国家拥有五轴数控机床则象征着国家目前的机床制造业的处在世界上最先进的水准，在数控机床的制造技术上处于领先的地位，所以对于五轴数控机床的研制一直以来都是世界各制造大国不遗余力的研发重点展对象。
1 重点发展的关键技术1.1 高速、精密加工技术1.2 高智能化技术五轴机床的智能化技术将使未来发展最主要的方向之一当前的智能数控机床的智能化技术已经有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。
如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。
未来的发展将结合电子信息技术及先进控制理论，更大程度的提升五轴机床的职能化程度。
1.3 控制及动作部件的改进数控机床的性能指标要依靠与其主要的功能部件性能，其主要功能部件的性能好坏直接影响数控及创的技术参数和性能水平，所以提升功能部件性能使其不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并结合五轴数控机床进行应用，是未来数控机床获得质的飞跃的关键技术。
如全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。
2024年五轴数控机床市场前景分析
2024年五轴数控机床市场前景分析1. 引言五轴数控机床是一种高精度、高效率的加工设备，在制造业中扮演着重要的角色。
本文将对五轴数控机床市场的前景进行分析，包括市场规模、发展趋势和主要驱动因素。
2. 市场规模五轴数控机床市场在过去几年里经历了快速增长。
随着制造业的发展和技术的不断进步，五轴数控机床的需求也愈发旺盛。
根据市场研究公司的数据，五轴数控机床市场预计在未来几年内将保持稳定的增长率。
这主要得益于以下几个因素：•制造业的增长：随着全球经济的发展，各个制造业行业都面临着对更高精度、更高质量的产品的需求。
五轴数控机床能够满足这一需求，并提高生产效率，因此受到制造业的青睐。
•技术创新：五轴数控机床制造技术的不断创新也促进了市场的增长。
新的材料和加工方法的出现，使得五轴数控机床能够应对更复杂、更精细的加工需求。
3. 发展趋势除了市场规模的增长，五轴数控机床市场还呈现出一些发展趋势。
了解这些趋势对于制造商和投资者来说至关重要。
•自动化程度的提高：随着人工智能和自动化技术的发展，五轴数控机床的自动化程度将进一步提高。
自动化能够提高生产效率和产品质量，降低人力成本，因此将推动市场的增长。
•网络化和智能化：五轴数控机床的网络化和智能化也是市场的一个重要趋势。
通过与其他设备和系统的连接，五轴数控机床能够实现更高级的功能和更智能的生产管理，提高效率和灵活性。
•行业应用领域的扩大：五轴数控机床不仅在传统的航空航天、汽车和船舶制造领域有应用，还逐渐进入了医疗设备、电子产品等行业。
这种扩大的应用领域将进一步推动市场的增长。
4. 主要驱动因素五轴数控机床市场的增长离不开以下几个主要驱动因素：•技术创新和研发投入：技术创新和研发投入是推动五轴数控机床市场发展的关键因素。
制造商不断引入新的加工技术和材料，提高五轴数控机床的加工能力和精度，以满足市场需求。
•政府政策的支持：政府在制造业和技术创新方面的支持也对五轴数控机床市场的发展起着重要作用。
2024年五轴数控机床市场需求分析
2024年五轴数控机床市场需求分析引言五轴数控机床是一种高精度机床，具有五个独立的运动轴，能够实现在五个方向上的同时加工。
随着工业自动化程度的提高和制造业的发展，五轴数控机床在航空航天、汽车制造、医疗设备等领域得到广泛应用。
本文将对五轴数控机床市场需求进行分析，以帮助企业了解市场的特点和潜在机会。
1. 市场规模五轴数控机床市场在过去几年保持了快速增长的态势。
据市场研究公司的数据显示，预计到2025年，全球五轴数控机床市场规模将达到XX亿美元。
其中，亚太地区在市场规模上占据主导地位，北美和欧洲紧随其后。
2. 市场驱动因素2.1 制造业的发展随着全球制造业的快速发展，对机械加工精度和效率的要求也逐渐提高。
五轴数控机床作为高精度的加工设备，在满足制造业需求的同时也降低了生产成本。
因此，制造业的发展是推动五轴数控机床市场增长的重要驱动因素。
2.2 技术进步与创新随着科技的不断进步，五轴数控机床的性能得到了显著提升。
新的材料、传感器和控制系统的应用，使得五轴数控机床的加工能力和精度得到了进一步提高。
这为五轴数控机床的应用范围扩大和市场需求提供了更多的机会。
2.3 国家政策支持许多国家都制定了相关政策来支持制造业的发展和升级，其中包括对五轴数控机床行业的支持。
政策的扶持将促进产业的快速发展，并为企业提供更好的发展环境。
3. 市场机会3.1 航空航天行业航空航天行业对五轴数控机床的需求量大，主要用于制造复杂工艺的航空发动机零部件。
五轴数控机床的高精度加工能力可以满足航空航天行业对零部件的要求，预计在未来几年内这一市场将持续增长。
3.2 汽车制造行业随着汽车行业的不断发展，对高精度零部件的需求也在增加。
五轴数控机床能够满足汽车制造行业对复杂形状零部件的加工需求，因此在汽车制造行业有广泛的应用前景。
3.3 其他领域应用除了航空航天和汽车制造行业，五轴数控机床还可在医疗设备、模具制造和电子通信等领域中得到应用。
随着这些领域的不断发展和需求的增加，五轴数控机床的市场机会将进一步扩大。
2023年五轴数控机床行业市场前景分析
2023年五轴数控机床行业市场前景分析随着制造业的发展和普及，五轴数控机床逐渐成为了国内外各类制造业的首选设备，其应用领域越来越广泛。
五轴数控机床是指在三个基本轴的基础上，增加两个旋转轴，使机床能够实现更复杂的加工。
主要应用于航空航天、军工、工艺品、医疗器械、汽车零部件、船舶部件、压缩机零部件等高精度、高质量、高效率等行业。
五轴数控机床具有高精度、高效率、高刚性、高精度等特点，是现代针对复杂、高精度零件加工不可缺少的加工工具。
因此，五轴数控机床市场的前景十分广阔。
首先，五轴数控机床行业的市场需求居高不下。
当前，中国国内制造业的快速发展和需求增长，对五轴数控机床的需求也越来越大。
五轴数控机床和其他数控机床一样，可以自动化高效加工，省时省力，比手工操作更快、更精确。
近年来，汽车制造业、高端零部件加工、航空航天等领域对五轴数控机床的需求也在不断增加。
未来，随着工程机械、工业机器人、船舶制造等领域的发展，五轴数控机床的市场需求有望进一步扩大。
其次，五轴数控机床行业技术不断发展。
在数控加工技术方面，五轴数控机床是数控加工技术的重要发展方向和趋势。
五轴数控机床相较于三轴数控机床更加灵活，可以加工更加复杂的形状零件。
目前，五轴数控机床加工技术已经成熟，但还存在一些技术挑战，如高速切削、高效换刀、自适应控制等问题需要不断攻克。
随着技术的不断革新和创新，五轴数控机床的加工质量和效率将会更加提高，市场前景更加广泛。
最后，五轴数控机床行业的市场竞争日益加剧。
随着国内五轴数控机床厂商的不断涌现和国外厂商的进入，原来的市场竞争形势已发生了极大的转型。
目前，国内五轴数控机床企业的品牌和技术水平相对较低，面对国外企业的竞争压力较大。
因此，中国五轴数控机床企业需要发挥自身优势，提高技术水平和品牌形象，才能在行业竞争中占据优势地位。
总体来说，五轴数控机床行业的市场前景既充满机会也面临挑战，但随着经济的快速发展和技术的不断进步，该行业的未来发展潜力巨大。
五轴机床加工的趋势
五轴机床加工的趋势五轴机床是一种具有多个自由度的机床，可以在不同的角度和方向上进行加工。
它采用了先进的控制系统和多轴运动装置，能够实现对复杂曲面的高精度加工。
在当前制造业发展的背景下，五轴机床加工正成为一种重要的趋势。
以下将从技术、应用和市场等方面分析五轴机床加工的趋势。
首先，从技术上看，五轴机床加工趋势主要表现在以下几个方面：1. 精度和刚性的提高：随着制造业的发展，对零件加工的精度和刚性要求越来越高。
五轴机床加工具有多轴联动的特点，能够实现多角度、多方向的切削，从而提高了加工精度和刚性。
2. 控制系统的升级：五轴机床加工需要复杂的运动控制，所以控制系统的升级是必不可少的。
随着控制技术的发展，五轴机床加工将更加智能化和自动化，能够实现更高的加工效率和稳定性。
3. 工艺的优化：五轴机床加工需要制定合理的工艺路线，对刀具、切削参数等进行优化。
随着工艺技术的发展，五轴机床加工将能够更好地适应不同材料和工件形状的加工需求。
其次，从应用上看，五轴机床加工的趋势主要表现在以下几个方面：1. 复杂曲面加工的需求增加：随着汽车、航空航天、模具等行业的发展，对复杂曲面零件的需求越来越大。
五轴机床加工能够灵活地切削不同形状的曲面，能够满足这些行业对零件精度和表面质量的要求。
2. 多品种、小批量生产的需求增加：随着市场竞争的加剧，制造业转向多品种、小批量生产。
五轴机床加工具有灵活性好、换刀方便等特点，可以快速调整加工工艺，适应不同产品的生产需求。
3. 个性化定制的需求增加：随着消费者个性化需求的不断增加，企业需要提供个性化定制的产品。
五轴机床加工能够根据客户需求进行灵活加工，满足不同产品的个性化要求。
最后，从市场上看，五轴机床加工的趋势主要表现在以下几个方面：1. 技术更新换代的推动：五轴机床加工作为先进制造装备，具有很大的市场潜力。
随着技术的不断发展，市场对五轴机床的需求将会逐渐增长。
2. 成本的降低：随着五轴机床加工技术的成熟和普及，设备的价格会逐渐降低，使用成本也会随之下降，从而为企业提供更大的市场竞争力。
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第七章其他相关领域研究进展
五轴数控加工技术的现状
高平王科社
（北京机械工业学院北京１０００８５）
摘要五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。
五轴联动数控机床是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。
关键词五轴联动立式加工中心卧式加工中心
五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的唯一手段。
但由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之ＮＣ程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化应用。
近年来，随着计算机辅助设计（ＣＡＤ）、计算机辅助制造（ＣＡＭ）系统取得了突破性发展，中ｙ多家数控企业，纷纷推出五轴联动数控机床系统，打破了外国的技术封锁。
一、五轴联动数控加工的优点
与三轴联动的数控加工相比，对复杂曲面采用五轴联动数控加工有以下优点：
１．提高加工质量和效率
五轴联动数控加工中刀具有更灵活的位姿，可采用平头刀，平头刀加工是以面带成形，可以保证高速切削，因而加工后的表面更连续光滑，五轴联动加工可以采用更大的行距和步距，因而效率更高。
２．扩大工艺范围
有些形状复杂的零部件，如导风轮、发动机上的整体叶轮，由于叶片本身扭曲和各曲面问相互位置限制，加工时需要转动刀具轴线，否则很难甚至无法加工，在模具加工中的某些场合，只有采用五轴联动数控加工才能避免刀具与工件的干涉。
３．适应目前数控机床发展的新方向——复合化
近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展，复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。
二、立式五轴加工中心
立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台
回转轴式（图１），设置在床身上的工作台可以环绕ｘ轴回
转，定义为Ａ轴，Ａ轴一般工作范围＋３００一一１２０。
，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轴是３６０。
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轴最小分度值一般图１工作台回转的立式五轴加工中心为０．００１０，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ｘ、Ｙ、ｚ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
中国环境科学学会学术年会优秀论文集（２００６）
以及软件的支持，这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低，但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当Ａ轴回转大于等于９０。
时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
另一种是主轴头回转式（图２），主轴前端是一个回转头，能自行
环绕ｚ轴３６００回转，成为ｃ轴，回转头上还带可环绕ｘ轴旋转的Ａ轴，
一般可达±９００以上，实现上述同样的功能，这种设置方式的优点是主
轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大
的发动机壳都可以在这类加工中心上加工，另外，在使用球面铣刀加工
曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为
零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转式的设计，令主轴
相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速
度，可提高表面加工质量，这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢
迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。
为了达到回转的高精度，
高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这图２主轴回转的立式
五辅加工中心
类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。
三、卧式五轴ｉｊｎ－ｒ中心
卧式五轴加工中心的回转轴也有两种方式，一种是卧式主轴摆动作
为一个回转轴，再加上工作台的一个回转轴式，实现五轴联动加工。
这种设置方式简便灵活，如需要主轴立、卧转换，工作台只需分度定位，即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。
由主轴立、卧转换配合工作台分度，对工件实现五面体加工，制造成本降低，又非常实用。
也可对工作台设置数控轴，最小分度值０．００１。
，但不作联动，成为立、卧转换的四轴加工中心，适应不同加工要求，价格非常具有竞争力。
另一种为传统的工作台回转轴式（图３），设置在床身上
的工作台Ａ轴一般工作范围＋２０。
一一１０００。
工作台的中间也
设有一个回转台Ｂ轴，Ｂ轴可双向３６００回转。
这种卧式五轴
加工中心的联动特性比前一种方式好，常用于加工大型叶轮
的复杂曲面。
回转轴也可配置圆光栅尺反馈，分度精度达到
几秒，当然这种回转轴结构比较复杂，价格也昂贵。
四、前景展望
领先一步的机床制造商正在构想２０１０年的“加工中心”，图３工作台回转的卧式五
它将是万能型的设备，可用于车、铣、磨、激光加工等，成轴加工中心加工叶轮
为真正意义上的加工中心，全自动地从材料送进，到成品产出，粗精加工、淬硬处理、超精加工、自动检测、自动校正，将无所不能，设备将重视环保、节能，呈现出绿色制造业的标志，２１世纪时代特征的ＩＴ功能是绝对不可少的，设备将通过网络与外界交换信息，获得最新的技术成果，人类的智慧将在高科技产品加工中心上得到充分的展现。
参考文献
［１］李嵩．五轴加工中心［Ｒ］．加工机电网
［２］张柏霖主编．高速切削技术及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００２
［３］张敬毅．高精度旋转传动的利器．制造技术与机床，２００３；５
五轴数控加工技术的现状
作者：高平， 王科社
作者单位：北京机械工业学院,北京,100085
1.刘士玉.LIU Shiyu五轴联动龙门加工中心现状与发展策略[期刊论文]-制造技术与机床2008(8)
2.侯延星.刘春时.李焱.张金军.王亮高速卧式五轴加工中心主机结构的选型设计[期刊论文]-机械制造2011,49(4)
本文链接：/Conference_6153198.aspx。