刘 沛 刘静文 黄玉彤

(科德数控股份有限公司,辽宁 大连116600)

五轴机床是包含有2个旋转轴和3个直线轴的机床。相比于普通三轴机床，五轴机床多了2个旋转轴，使得刀具轴线的控制更加灵活，从而保持最佳的切削状态，有效避免刀具干涉[1]。因此，五轴机床的应用范围比普通三轴机床更广泛，加工质量更高。

五轴机床多用于复杂自由曲面的加工，在航空航天领域得到了广泛的应用，多用来加工叶轮叶盘、飞机结构件等复杂零件。另外，在汽车等行业也有着广泛的应用[2]。

五轴机床是重要的加工设备，关系到国家国防安全等重要方面。由于其特殊地位，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度[3]，因此我国需要加快发展自己的五轴机床来替代进口。

对于五轴机床来讲，具有RTCP(rotation tool center point)功能是其能否真正发挥五轴结构优势必不可少的一种功能。RTCP[4]旋转刀具中心点编程功能是五轴机床的标志性功能，只有具有该功能的五轴机床才能称之为“真”五轴机床。具有该功能的五轴机床相比于不具有该功能的五轴机床，在使用上有更佳的便利性和更好的加工表现，更能提高机床的使用效率。

1 数学描述

数控系统控制机床运动时，需要1个控制点用来指定机床的位置。例如普通三轴机床一般使用主轴端面的中心点作为机床的控制点，五轴机床也会使用类似的点作为控制点。控制点的选择标准是旋转轴旋转时不会改变控制点的位置。……