葉片（piàn）是汽（qì）輪機、航空航天發動機等的核心部件之一。葉（yè）片型麵為空間曲麵，形狀複（fù）雜，葉（yè）根圓角由多個變直徑（jìng）的圓弧組成，有的葉身中部還帶有阻尼台。國內目前加工葉片主要采用以下設備和（hé）方法。

      （1）三軸機（jī）床 用來加工形狀相對簡單的葉片，先銑削葉片一麵，然後翻（fān）麵裝夾，再（zài）銑削另（lìng）一麵。此方法往往需（xū）要多次的翻麵，是一種低效（xiào）率的加工方法（fǎ），但是該方法應用較早，積累了大量的經驗，目前國內還在用。

      （2）配A 軸的（de）四軸（zhóu）機床 無（wú）需手動翻（fān）麵，效率有所提（tí）高。

      （3）五軸聯動葉（yè）片加工中心 當葉（yè）片有阻尼台或者加（jiā）工兩端有（yǒu）幹涉時，用五軸聯動葉片加工中心（xīn）采用（yòng）螺旋加工法來加工葉片（piàn），無論從加工質量還（hái）是加工效率方麵均有質的飛（fēi）躍。

      目前，葉片的形狀越來越（yuè）複雜，三軸、四軸聯動機床已難以（yǐ）加工，同時市場對葉片的需求量巨大，葉片加工能力嚴重不足。國外五軸聯動葉片加工中心，不但購買、維修價格昂貴而且購買受限。 

      五軸聯動葉片加工中心的發展現狀

      五軸（zhóu）聯動（dòng）葉片加工中（zhōng）心是（shì）專門（mén）用來加工汽輪機、航空航天發動機等葉片和其他窄長型具有空間複雜曲麵零件的機床。該類型（xíng）機床由（yóu）X 、Y 、Z 、A 和B 軸組成，A 軸為葉片的回轉軸，B 軸為刀具擺動（dòng）軸，3個直線軸X 、Y 、Z 的布（bù）置類似立式加工中心（xīn）的布置形式，但相對立式加工中心Y 、Z 軸行程短一些，X 軸行程長一些，如果（guǒ）想滿足長葉片的加工，X 軸行（háng）程就需更長。

      國內五（wǔ）軸聯動葉（yè）片加工中（zhōng）心起步較晚，生產該類（lèi）型機床（chuáng）的（de）有北京機電院（yuàn）高科技股份有限公司（sī）、新瑞機床（集團）有限公司和四川長征機床集團（tuán）有限公司等。目前，國（guó）內的航空航天發（fā）動機廠、汽輪機廠以及葉片專業生產廠，使用的大多是進口五軸聯動葉片加工中心，葉片的精加工（gōng）市場（chǎng）完全（quán）被國外機床廠家所壟斷（duàn）。

      國外生（shēng）產五軸聯（lián）動葉片加工中心的廠家比較知（zhī）名的有瑞士的斯達拉格—海科（StarragHeckert）、利吉特（L i e c h t i）、威力銘—馬黛爾（W i l l e m i nMacodel），意大利的法拉利（C.B.Ferrari），德（dé）國的哈繆爾（ěr）（Hamuel）等。

      五軸聯動葉片加工中心機（jī）床的結（jié）構特點

      如果以B 軸與刀具主軸的聯接形式來劃分，可把國內外的五軸聯動葉片加工（gōng）中心分為以下幾類：         （1） 以Starrag Heckert為代表的B 軸回轉（zhuǎn）中心與刀具主軸的回轉中心成45° Starrag Heckert是專業生產五軸聯動葉片加工中心廠家中最知名的，其機床規（guī）格齊全，結構特（tè）點鮮（xiān）明（見圖1）：B 軸的（de）回轉中心與刀具（jù）主軸成45°，同時刀具主（zhǔ）軸的刀尖處在B 軸的回轉中心上。這樣可消除多餘的X 、Z 軸插補（bǔ）運動，提高工件的表麵加工質量（liàng）；同時，由切削力產生的扭矩也（yě）不會被傳輸到B 軸。直線軸X 、Z 通過工件移動來實現，直線軸Y通過刀具移動來實現。

      （2）      以C.B.Ferrari、Liechti等為代（dài）表的B軸回轉中心與刀具主軸的回轉中心成90° B軸（zhóu）的回（huí）轉（zhuǎn）中心與刀具主軸的回轉中心成90°，可以有兩種方案：方案一，B軸回（huí）轉（zhuǎn）中心基本與刀（dāo）具主軸的重心重合；方案二（èr），B 軸回轉中心偏離刀具主軸重心，而與刀尖部位基本重合（hé）。

      方案一的優點（diǎn）是刀具主軸的重心基本在其（qí）擺動（dòng）中心上，擺動時比較平衡，機械設計比較簡單（dān）；缺點是B軸每轉動一個角度，X 、Z 軸都（dōu）要進行插補。理論上，插補是可以（yǐ）的，但實際上B 軸擺（bǎi）動角度必（bì）然會有誤（wù）差，相應X 、Z 軸的插補也會（huì）有誤差。B 軸擺動角度的誤差越（yuè）大，帶來刀尖位置的誤（wù）差越大，這就要求B 軸（zhóu）擺動的（de）角度非常準確，給製造帶來一（yī）定困難。另外，在葉片加工中（zhōng），B 軸擺動頻繁，X 、Z 軸的插補運動也是隨時在進行（háng）的，相對於方案二，這些是多餘（yú）的運動（dòng）。

      方案二（èr）的優點顯而易見，由於刀（dāo）尖位置基（jī）本在B 軸回轉中心（xīn）上，或者（zhě）離其很近（jìn），B 軸擺動時刀（dāo）尖位置基本不變，或者需（xū）要插補（bǔ），插補（bǔ）的量也非（fēi）常小。這樣，即使B 軸擺動角度有些誤差，也（yě）不會影響刀尖的位置，或（huò）影響非（fēi）常小（xiǎo）。這無疑（yí）可以提高加工精度，降低對B 軸的要求，同時避免了X 、Z 軸頻繁的插補運動（dòng）。但是由於刀具主軸的（de）重心偏離B 軸擺動中心較大，在B 軸擺動時帶來偏心力矩的影響。當然（rán），可以將刀具（jù）主軸擺動（dòng）所產生的偏心（xīn）力矩平衡掉，這（zhè）給機（jī）械設計也帶來一些麻煩。

      C.B.Ferrari在專業生產葉片加工機床的廠家（jiā）中也是非常知名的。其機床規格齊全，長、短葉片均可加工，刀具通過立柱、滑（huá）板等部（bù）件實現X、Y、Z軸運動（見圖2）。

      Liechti的五軸（zhóu）聯（lián）動葉片加工中心主要是（shì）加工長葉片的機床。其X L係列機（jī）床具有用（yòng）弧形導軌引導的（de）平衡刀具主軸（zhóu）擺動所產生的（de）偏心力（lì）矩機構，刀（dāo）具通過立柱、滑板等部件實現X 、Y 、Z 軸運（yùn）動，立柱（zhù）與水（shuǐ）平麵成（chéng）20°傾角，有利於排屑和切（qiē）削液的（de）回收（見（jiàn）圖（tú）3）。

       Willemin Macodel的五軸（zhóu）聯動葉片加工中心屬於（yú）小規（guī）格（gé）的機床。其床身為“山”形；B 軸軸線偏（piān）離刀具主軸中心，而與刀尖部位基本重（chóng）合；刀具（jù）通過立（lì）柱、滑板等（děng）部件實現X 、Y 、Z 軸運動，其刀具主軸（zhóu）沒有平衡機構（見圖4）。

      北京（jīng）機電院（yuàn）高科技股份有限公司是國內（nèi）第（dì）一家（jiā）成功研製五軸聯動葉片加工中（zhōng）心的廠家，其X K H係列機床是刀具通過立柱、滑（huá）板（bǎn）等部件（jiàn）實現X 、Z 軸（zhóu）運動（dòng），工件實現Y 軸運動；B 軸軸線偏離刀具主軸中心，而與刀尖部位基本重合（見圖5 ） ；A 、B 軸可以采（cǎi）用力矩電動機驅動，也可以選配機械結構（gòu）驅動。

      新瑞機床（集團）有限公司（sī）的V5X1800機床的滑板與水平麵成15°，刀具通過立柱、滑板等（děng）部件（jiàn）實現X 、Y 、Z 軸運動，A 軸、副A 軸采用力矩（jǔ）電動（dòng）機同步驅動，B 軸采用機械（xiè）結構，具（jù）有用弧形導軌引導的平衡刀具主軸擺動所（suǒ）產生的偏心力矩機構（見（jiàn）圖6）

      （3）以H a m u e l、AgieCharmilles等為代表的其他結構 Hamuel公司的H S T M係列五軸聯動葉片加工中（zhōng）心采用45°斜床身，Y 、Z 軸（zhóu）運動通（tōng）過刀具實現，X 軸運動通過工件實現，B 軸為“U”形結構（見圖7）。 

      （4）以Starrag Heckert、Liechti和WilleminMacodel等為代表的多主軸（zhóu）葉片（piàn）加工中心 多主軸葉片加工中心可以一次同時加工多個葉片，在機床成本、占地麵積（jī）等因素增加有限的條件下提高加工效率。

      Starrag Heckert的NX係列是多主軸的五軸（zhóu）聯動葉片加工中心，一（yī）次可以同時（shí）加工4個葉片，生產效率大幅提高（見圖8）

      Liechti公司（sī）有帶雙A 軸、雙刀具主軸結構的（de）五（wǔ）軸聯動葉片加工中心g-mill 550 twin，一次可以同時加工２個葉片（見圖9）。

      Willemin Macodel的W-408TB、W-508TB屬於小規格的葉片加工中心，最大加工長度僅為262m m ，刀（dāo）具主軸轉速30 000r/m i n，采用雙刀具主軸結構（見圖10）。

      （5）以瑞典Neos Robotics、哈量集團為（wéi）代表的並聯葉片加工中（zhōng）心（xīn） Neos Robotics公司以其並聯機床而知名，其公司的Tricept型、Exechon型並聯機床占有70%以上（shàng）相關市場。在航空領域的葉片加工中有較廣泛應用（yòng）。國內的哈量集團已開發出了L I N K S-H L5001A、L I N K S-E X E700並聯機（jī）床用於葉片等具有複雜曲（qǔ）麵零件的加（jiā）工。

      由於葉片質量相對較輕，五軸聯動葉片加工中心還可（kě）以（yǐ）按工件和刀具主軸的運動方式的不同進行劃分。比如（rú）有（yǒu）的機床是刀具主軸通過立柱、滑板等部（bù）件（jiàn）實現（xiàn）X 、Y 、Z 軸運動；有的（de）是刀具主軸（zhóu）實現X 、Z 軸運動，工（gōng）件實現Y軸運動；還有的是刀具主軸隻實現Y 軸運動（dòng），而工件實（shí）現X 、Z 軸運動。