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

      （1）三軸機床 用來（lái）加工形（xíng）狀（zhuàng）相對簡單的葉片，先銑削葉片一麵，然後翻麵裝夾，再銑削（xuē）另一麵。此方法往往需要多次的翻（fān）麵，是一（yī）種（zhǒng）低效率的加工方（fāng）法，但是（shì）該方法（fǎ）應用較早，積累了大量的經（jīng）驗，目前國內還在用。

      （2）配A 軸的四軸機床 無需手動翻麵，效率（lǜ）有所提高。

      （3）五軸（zhóu）聯（lián）動葉片加工中心 當葉片有阻尼台或（huò）者加工（gōng）兩端有（yǒu）幹涉時，用五軸聯動葉片加工中心采用螺（luó）旋（xuán）加工法來加工葉片，無（wú）論從加工質量還是加工效率方麵均有質的飛躍。

      目前，葉片的形狀越來（lái）越複雜，三軸、四軸聯（lián）動機床已難以加工，同時市（shì）場對葉片的需求量巨大（dà），葉片加工能力嚴重不足（zú）。國外五軸聯動葉片加工中心，不但（dàn）購（gòu）買、維修價格昂貴而（ér）且（qiě）購買受限。 

      五軸聯動葉片加工中心的發（fā）展現狀

      五（wǔ）軸聯動葉片加工中（zhōng）心是專門用來加工（gōng）汽輪機、航空航天發動機（jī）等葉片和其（qí）他窄長型（xíng）具有空間複雜曲麵零件的機床。該類型機床由X 、Y 、Z 、A 和B 軸組成，A 軸為葉片（piàn）的回轉軸，B 軸為刀具（jù）擺（bǎi）動軸，3個直線軸X 、Y 、Z 的布置類似立（lì）式加工中心的（de）布置形式，但相對立式加工中心Y 、Z 軸行（háng）程短一（yī）些，X 軸行程長一些，如果（guǒ）想滿足長葉片的加工，X 軸行程就需更長。

      國內五（wǔ）軸聯動葉片加工中心起步較晚，生產該類型機床（chuáng）的（de）有（yǒu）北京機電院高科技股份有限公司、新瑞機床（chuáng）（集團）有限公司和四川長征機床集團有限公司等。目前，國內的航空航天發動機廠、汽（qì）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（gōng）中心，葉片的精加工市（shì）場完全被國外機床廠（chǎng）家（jiā）所壟斷。

      國外生（shēng）產五軸聯動葉片（piàn）加工中心的廠家（jiā）比較知（zhī）名的有瑞（ruì）士的斯達拉格—海科（StarragHeckert）、利吉特（L i e c h t i）、威力銘（míng）—馬黛爾（W i l l e m i nMacodel），意大利的（de）法拉利（C.B.Ferrari），德國（guó）的哈繆爾（Hamuel）等。

      五軸（zhóu）聯動葉片加工中（zhōng）心機床的結構特點

      如果以B 軸與刀具主軸的聯接形式來（lái）劃（huá）分，可把國內外（wài）的五軸聯動葉片加工中心分為以下幾類：         （1） 以Starrag Heckert為代表的B 軸回轉中（zhōng）心與刀具主軸的（de）回轉中心成45° Starrag Heckert是專業生（shēng）產五軸聯動葉片加工中心廠家中最知（zhī）名的，其（qí）機床規格齊全，結構特點（diǎn）鮮明（míng）（見圖（tú）1）：B 軸的回（huí）轉中心與刀具（jù）主（zhǔ）軸成45°，同時刀具主軸的刀尖處（chù）在B 軸的回轉中心上。這樣可消除多餘的X 、Z 軸插補運動，提高工件的表麵加工質量；同時，由切（qiē）削力產生的扭矩也不會被傳輸到B 軸。直（zhí）線（xiàn）軸X 、Z 通過工件（jiàn）移動來實現，直線軸Y通過刀具移（yí）動來實現。

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

      方案一的優點是刀具主軸的重心基本在其擺動中（zhōng）心上（shàng），擺動時比較平衡，機械（xiè）設計比較簡單；缺點是B軸每（měi）轉動一個角度，X 、Z 軸都（dōu）要（yào）進行插補。理論上（shàng），插補是可以的，但實際上（shàng）B 軸擺動（dòng）角度必然會有誤差，相應X 、Z 軸的插補也會有誤差。B 軸擺動角度的誤差越大（dà），帶來（lái）刀尖（jiān）位置的誤差越大，這就要求B 軸擺動的角度非常準確，給製造帶來一定（dìng）困難。另外，在葉片（piàn）加工中，B 軸擺動頻繁，X 、Z 軸的插補運動也是隨時在進行的，相對（duì）於方案二，這（zhè）些是多餘的運動。

      方（fāng）案二的優點顯而易見（jiàn），由於刀尖位置基本在（zài）B 軸回轉中心上，或（huò）者離其很近，B 軸擺動時刀尖位置基本不變，或者需要插補，插補的量也非常小。這樣（yàng），即（jí）使B 軸擺動（dòng）角度有些誤差，也不會影響刀尖的位置，或影響非常小。這無疑可以提高加工精度，降低對B 軸的要求，同時避免了X 、Z 軸（zhóu）頻繁的插補運動。但是由（yóu）於刀（dāo）具（jù）主軸的重心偏（piān）離B 軸擺動中心（xīn）較大，在B 軸擺動時帶來偏心（xīn）力矩的影響。當然，可以將刀具主軸擺動所產生（shēng）的偏心力矩平衡掉，這給機械設計也（yě）帶來（lái）一些麻煩。

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

      Liechti的五軸聯動葉片加工中（zhōng）心主要是加工長葉片的機床。其X L係列機床（chuáng）具有用弧形（xíng）導（dǎo）軌引導（dǎo）的平衡刀具主軸擺動所產生的偏心力矩機構，刀具通過立（lì）柱、滑板等部件實（shí）現X 、Y 、Z 軸運動，立柱與水平麵成（chéng）20°傾角，有利於排屑和切削液的回收（見圖3）。

       Willemin Macodel的五軸聯動葉（yè）片加工中心屬於（yú）小規格（gé）的機床。其床身為“山”形；B 軸（zhóu）軸線偏離刀具主軸中心，而與刀尖部位基本重合；刀（dāo）具通過立柱、滑板等部件實現X 、Y 、Z 軸運動，其刀具主軸沒有平衡機構（見圖4）。

      北京機電院高科技股（gǔ）份有（yǒu）限公司是（shì）國內第一家成功（gōng）研製五（wǔ）軸聯動葉片加工中心的廠家，其X K H係列機床是刀具通過立（lì）柱、滑板等部件實現X 、Z 軸運動，工件實現Y 軸運動；B 軸軸線偏離刀（dāo）具主軸（zhóu）中心，而與刀尖部位基本重合（見圖5 ） ；A 、B 軸可以采用力矩電動機驅（qū）動（dòng），也可以選配機械結（jié）構驅動。

      新瑞機（jī）床（集團）有限公司的V5X1800機床的滑（huá）板與水平麵成15°，刀具通過立柱、滑板等部件實現X 、Y 、Z 軸運動，A 軸、副A 軸采用力矩電動機同（tóng）步驅動，B 軸采用（yòng）機械結構，具有用弧形導軌引導（dǎo）的平衡刀具主軸擺動所產（chǎn）生的偏心力（lì）矩機構（見圖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（zhóu）聯動葉片加工（gōng）中心采用45°斜床（chuáng）身，Y 、Z 軸運動通過刀具實現，X 軸運動通過工件實現，B 軸為（wéi）“U”形（xíng）結構（見圖7）。 

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

      Starrag Heckert的NX係列是多主軸的五軸聯動葉片加工中心，一次可以同時加工4個葉片，生產效率大（dà）幅提高（見圖8）

      Liechti公司有帶雙A 軸、雙刀具主軸結構的五軸聯動葉片加工中心g-mill 550 twin，一次可（kě）以同時加工２個葉（yè）片（見圖9）。

      Willemin Macodel的W-408TB、W-508TB屬於小規格的葉片（piàn）加（jiā）工中（zhōng）心，最（zuì）大加工長度僅為262m m ，刀具主軸轉速30 000r/m i n，采用雙刀具主軸結構（見圖10）。

      （5）以瑞（ruì）典Neos Robotics、哈量集團為代表的並聯葉（yè）片加工中心 Neos Robotics公司以其並聯機床而知名，其公司的（de）Tricept型、Exechon型並聯機床占有70%以上相關市（shì）場。在（zài）航空（kōng）領域的葉片加工（gōng）中有較廣泛應用。國內的哈（hā）量集團已開（kāi）發出了L I N K S-H L5001A、L I N K S-E X E700並聯機床用於葉片等具有複雜曲麵零件的加工。

      由於葉片質量相對較輕，五軸聯動葉片加工中心還可（kě）以按工件和刀（dāo）具主軸的運動方式的不同進行（háng）劃分。比如有的機床是刀具主軸通過立柱、滑板等部件實（shí）現X 、Y 、Z 軸運動；有的是刀具主軸實現X 、Z 軸運（yùn）動，工件實現（xiàn）Y軸運動；還有的是刀具主軸隻實現Y 軸運（yùn）動，而工件實現X 、Z 軸運動。