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五轴机床,全称是五轴联动机床,是指至少有三个直线坐标和两个旋转坐标的机床。为了加工复杂工件的需要,有时候也会把五轴进一步扩展到七轴、十一轴、十三轴等,其基本原理是差不多的,有时候也都统一归到五轴机床之列。

所谓直线坐标,就是指上下、左右、前后这样三个维度的坐标,传统的机床是可以做到的,例如,有些铣床在进行加工的时候,工件前后移动,铣刀上下移动,这样就可以出来两个坐标轴了。

旋转坐标要稍微复杂一点,它的意思是说工件或者刀具在加工的过程中,围绕着某一根轴进行转动,从而可以在工件上加工出特定的曲面。

其实,人手就是最典型的五轴加工系统,它可以前后、左右、上下移动,同时还可以围绕着各个关节进行一定程度的转动,因此,人手可以完成各种复杂的艹作。手工艺人在木头上雕花的艹作,就是一个多轴加工过程,这样的过程,使用传统的机床是不可能实现的。

随着计算机技术的发展,发达国家开发出了五轴机床,能够用计算机来控制各个轴的相互关系,从而完成类似于人手一般灵巧的艹作。

在上世纪的80年代,五轴机床属于西方发达国家向东方国家限制出口的高技术产品。军史上著名的东芝事件,就是由于曰本东芝公司私下里向苏联出口了几台五轴机床,苏联用它来加工潜艇推进螺旋桨,使潜艇噪音大幅度减小。这件事东窗事发之后,东芝公司遭到了来自于美国方面的严厉制裁。

除了军事领域之外,在民用领域里,是否拥有五轴加工能力也是衡量工业水平的重要指标之一。复杂的模具、发动机缸体、船用曲轴等等,都需要使用五轴机床进行加工。中国直到21世纪初,才开始逐渐形成自己的五轴机床设计与生产能力,到2010年前后,大量中国产的五轴设备已经能够实现进口替代,同时还能出口到了西方发达国家。

在上世纪80年代初的这个时点上,胡杨通过数学模拟的方式,能够在普通机床上模仿出五轴加工的效果,这是多么值得称道的一件事情啊。

林振华忍不住就想大喊一声:这是一种什么样的精神?这就是最伟大的山寨精神!

出于这样的认识,林振华欣然答应了胡杨的实验要求,并且立即将其付诸实施。

胡杨实验的第一步,是需要对原有的机床进行改造,由两轴改造到四轴,几个轴之间的联动,需要通过计算机芯片来进行控制。胡杨设计的这个工件体积较大,用普通的万能铣

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