1.加入製圖圖框
圖3 五軸刀具路徑
一個可以提供柔性的最新的途徑是，模具製造、衝壓工藝、刀具應用三個方面都使用能自動生成刀具路徑的CAM軟件模塊。簡單說來，這個模塊能自動地把三軸切削路徑轉化為五軸加工的路徑，使旋轉刀具的傾斜角足以避免振動，這樣也帶來了更大的柔性，因為所有的三軸精加工路徑都可以轉化為五軸環境使用。
2、可靠性
五軸加工刀具路徑的可靠性非常重要，因為五軸中增加了兩個旋轉運動，振動的可能性大大增加，因此振動檢測和避免措施必須可靠，否則會導致昂貴設備的損壞。
3、易用性
易於使用和五軸編程曾經被認為是互相排斥的，五軸編程被認為是難點、費時且干涉情況很嚴重。但要想保持競爭力，觀念必須轉變。如果在表面或實體模具加工中使用可自動生成刀具路徑的CAM軟件，那麼創建五軸刀具路徑與創建三軸刀具路徑一樣簡單，因為這樣的CAM軟件可以進行復雜深腔模具工件的五軸編程，而且可以避免振動。
4、五軸設備的限制
五軸設備的限制可影響到怎樣選擇模具的五軸加工。CAM軟件必須能模擬具體的五軸設備並調整刀具路徑以避免運動到旋轉極限。如果某一五軸設備在C軸有極限，CAM軟件必須能將間斷的動作置入刀具路徑，同時保持無振動的刀具路徑。
另外，許多五軸配置在其A/B軸上有不同的極限，比如某種機床可在A軸-90°旋轉，但正向上只允許+15°旋轉，所以，可以理解CAM軟件自動將該極限考慮在內以避免在正向超限。
5、不能使用五軸的情況
有些情況不宜採用五軸方案，比如刀具太短，或刀柄太大，使任何傾斜角的工況下都不能避免振動。CAM系統是否在此點停止？是否根本不能產生刀具路徑？是否顯示出了問題區域？
圖7 使用刀具自動防振裝置可產生同步五軸刀具路徑，以儘可能短的刀具完整地銑削工件
結論
同步五軸刀具路徑可利用短刀具加工整個工件，而無須用三軸環境下要求的長刀具。五軸加工能減少焊條的使用量以及EDM加工的操作步驟。同步五軸加工可減少3+2軸加工存在的問題，比如創建多個傾斜視圖併合並所有傾斜視圖。
4.
立式加工中心（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中心藉助迴轉工作臺，也只能完成工件的四面加工。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發展，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯動的高檔數控系統，還可以對複雜的空間曲面進行高精度加工。
立式五軸加工中心
這類加工中心的迴轉軸有兩種方式，一種是工作臺迴轉軸。設置在床身上的工作臺可以環繞X軸迴轉，定義為A軸，A軸一般工作範圍+30度至-120度。工作臺的中間還設有一個迴轉臺，在圖示的位置上環繞Z軸迴轉，定義為C軸，C軸都是360度迴轉。這樣通過A軸與C軸的組合，固定在工作臺上的工件除了底面之外，其餘的五個面都可以由立式主軸進行加工。A軸和C軸最小分度值一般為0.001度，這樣又可以把工件細分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實現聯動，就可加工出複雜的空間曲面，當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟件的支持。這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單，主軸剛性非常好，製造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大，承重也較小，特別是當A軸迴轉大於等於90度時，工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。
另一種是依靠立式主軸頭的迴轉。主軸前端是一個迴轉頭，能自行環繞Z軸360度，成為C軸，迴轉頭上還帶可環繞X軸旋轉的A軸，一般可達±90度以上，實現上述同樣的功能。這種設置方式的優點是主軸加工非常靈活，工作臺也可以設計的非常大，客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。這種設計還有一大優點：我們在使用球面銑刀加工曲面時，當刀具中心線垂直於加工面時，由於球面銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表面質量會很差，採用主軸迴轉的設計，令主軸相對工件轉過一個角度，使球面銑刀避開頂點切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質量。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎，這是工作臺迴轉式加工中心難以做到的。為了達到迴轉的高精度，高檔的迴轉軸還配置了圓光柵尺反饋，分度精度都在幾秒以內，當然這類主軸的迴轉結構比較複雜，製造成本也較高。
立式加工中心的主軸重力向下，軸承高速空運轉的徑向受力是均等的，迴轉特性很好，因此可提高轉速，一般高速可達1,2000r/min以上，實用的最高轉速已達到4,0000轉。主軸系統都配有循環冷卻裝置，循環冷卻油帶走高速回轉產生的熱量，通過製冷器降到合適的溫度，再流回主軸系統。X、Y、Z三直線軸也可採用直線光柵尺反饋，雙向定位精度在微米級以內。由於快速進給達到40～60m/min以上，X、Y、Z軸的滾珠絲槓大多采用中心式冷卻，同主軸系統一樣，由經過製冷的循環油流過滾珠絲槓的中心，帶走熱量。
臥式五軸加工中心
此類加工中心的迴轉軸也有兩種方式，一種是臥式主軸擺動作為一個迴轉軸，再加上工作臺的一個迴轉軸，實現五軸聯動加工。這種設置方式簡便靈活，如需要主軸立、臥轉換，工作臺只需分度定位，即可簡單地配置為立、臥轉換的三軸加工中心。由主軸立、臥轉換配合工作臺分度，對工件實現五面體加工，製造成本降低，又非常實用。也可對工作臺設置數控軸，最小分度值0.001度，但不作聯動，成為立、臥轉換的四軸加工中心，適應不同加工要求，價格非常具有競爭力。
另一種為傳統的工作臺迴轉軸，設置在床身上的工作臺A軸一般工作範圍+20度至-100度。工作臺的中間也設有一個迴轉臺B軸，B軸可雙向360度迴轉。這種臥式五軸加工中心的聯動特性比第一種方式好，常用於加工大型葉輪的複雜曲面。迴轉軸也可配置圓光柵尺反饋，分度精度達到幾秒，當然這種迴轉軸結構比較複雜，價格也昂貴。
目前臥式加工中心工作臺可以做到大於1.25m2，對第一種五軸設置方式沒有什麼影響。但是第二種五軸設置方式比較困難，因為1.25m2的工作臺做A軸的迴轉，還要與工作臺中間的B軸迴轉臺聯動確實勉為其難。臥式加工中心的主軸轉速一般在10,000rpm以上，由於臥式設置的主軸在徑向有自重力，軸承高速空運轉時徑向受力不均等，加上還要採用較大的BT50刀柄，一般最高可達20,000rpm。臥式加工中心快速進給達到30～60m/min以上，主軸電機功率22-40KW以上，刀庫容量按需要可從40把增加到160把，加工能力遠遠超過一般立式加工中心，是重型
機械加工的首選。加工中心大多可設計成雙工作臺交換，當一個工作臺在加工區內運行，另一工作臺則在加工區外更換工件，為下一個工件的加工做準備，工作臺交換的時間視工作臺大小，從幾秒到幾十秒即可完成。最新設計的加工中心考慮到結構上要適合組成模塊式製造單元（FMC）和柔性生產線（FMS），模塊式製造單元一般至少有兩臺加工中心和四個交換工作臺組成，加工中心全部並排放置，交換工作臺在機床前一字形排開，交換工作臺多的可以排成兩行、甚至雙層設計。兩邊各有一個工位作為上下工件的位置，其餘工位上的交換工作臺安裝著工件等待加工，有一輛小車會按照系統指令，把裝著工件的交換工作臺送進加工中心，或從加工中心上取出完成加工的交換工作臺，送到下一個工位或直接送到下料工位，完成整個加工操作。柔性生產線除了小車、交換工作臺之外，還有統一的刀具庫，一般會有幾百把刀具，在系統中存入刀具的身份編碼信息，再通過刀具輸送系統送進加工中心，並把用完的刀具取回，柔性生產線往往還需要一臺FMS的控制器來指揮運行。
過去五軸加工中心多為德國、美國、日本、意大利製造，令人欣喜的是今年3月在上海舉行的“中國數控機床展覽會”上，展出了多臺國內生產的五軸加工中心。如濟南二機床集團公司展出的龍門式五軸聯動加工中心，工作臺長6m,寬2m，採用立式主軸迴轉，A軸轉角±100度，C軸轉角±200度，這個龐然大物吸引了許多參觀者，它標誌著中國數控機床工業達到了先進水平。上海第三機床廠、第四機床廠製造的立臥加工中心，工作臺630mm2，採用高速內冷電主軸，主軸可立、臥轉換，工作臺可以360度等分，類似於上述簡單配置為立、臥轉換的三軸加工中心，可對工件實現五面體加工，儘管還沒有配置五軸，也非常實用。
加工中心的發展與未來
現在加工中心逐漸成為機械加工業中最主要的設備，它加工範圍廣，使用量大。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發展。品種：有新型的立、臥五軸聯動加工中心，可用於航空、航天零件加工；有專門用於模具加工的高性能加工中心，集成三維CAD/CAM對模具複雜的曲面超精加工；有適用於汽車、摩托車大批量零件加工的高速加工中心，生產效率高且具備柔性化。性能：普遍採用了萬轉以上的電主軸，最高可達6～10萬轉；直線電機的應用使機床加速度達到了3-5g；執行ISO/VDI檢測標準，促使製造商提高加工中心的雙向定位精度。功能：糅合了激光加工的複合功能，結構上適合於組成模塊式製造單元（FMC）和柔性生產線（FMS），並具有機電、通訊一體化功能。
領先一步的機床製造商正在構想2010年的“加工中心”，它將是萬能型的設備，可用於車、銑、磨、激光加工等，成為真正意義上的加工中心。全自動地從材料送進，到成品產出，粗精加工、淬硬處理、超精加工，自動檢測、自動校正，將無所不能。設備將重視環保、節能，呈現出綠色製造業的標誌。21世紀時代特徵的IT功能是絕對不可少的，設備將通過網絡與外界交換信息，獲得最新的技術成果，人類的智慧將在高科技產品加工中心上得到充分的展現。
5.
近幾年，隨著數控技術的迅猛發展, 特別是一些高、精、尖產品加工技術的需求，使五軸聯動數控機床技術應用越來越普遍，對五軸機床人才需求量也在迅速增加。為了緊跟社會與時代對人才培養的要求，鹽城技師學院與南京德西數控新技術有限公司共同研發了德西數控MCV850-5雙擺臺式五軸聯動加工中心機床。五軸聯動機床的編程離不開CAD/CAM軟件的應用，CAD/CAM軟件要能產生適合機床加工的程序，後置處理程序是個關鍵。下面以德西數控MCV850-5機床為例說明五軸後置處理程序的定製過程。
一、 德西數控V850-5 post定製的過程
後置處理文件的獲得一般由這樣兩種途徑：一是由機床廠商提供或由軟件廠商提供。但由於種種原因，很多企業在購買機床或軟件時，往往忽略了後置處理文件的購買。單獨購買後置處理文件，價格又比較昂貴，基於這樣一些原因，部分企業在購買了機床後不能及時得到應用，甚至於造成設備的閒置。二是由專業技術人員根據機床的結構特點和數控系統的控制原理，進行後處理文件的定製開發。定製的一般方法是利用CAD/CAM軟件的通用後置處理模塊，如：UG軟件的後處理構造器（UG Post Builder）模塊，powermill軟件的PM POST模塊，cimatronE軟件的IMSpost模塊等，對數控機床的運動方式進行定義，通過對CAD/CAM軟件提供的機床標準控制系統進行修改，得到我們需要的後置處理程序。
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