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五轴联动木工雕刻机现状及发展

摘要：五轴联动数控机床对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械等行业有着举足轻重的影响力，五轴联动数控技术是一个国家工业化水平的重要标志。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家工业化水平的标志。在我国木工机械行业，五轴联动数控机床的水平可以代表这个木工机械企业数控机床的制造水平。五轴联动木工机床是我国木工企业开发标志性产品，其意义远远大于实际市场需求的意义。本文主要对五轴联动木工雕刻机的发展历史及现状进行分析，为日后设计奠定基础。

关键词： 五轴联动 木工雕刻 发展趋势

1引言

进入 21 世纪以来，我国木工机械行业实现了跨越式的高速发展，木工机械的GDP 从世界第五一跃成为世界第二。特别是数控木工机械的发展更是可以用惊人的巨变来形容。但与此同时，随着时代的发展低档木工机械市场逐年萎缩和家具加工工艺逐步提高，越来越多的木材加工企业对设备的需求出现了根本性的变化，对自动化、数字化和柔性化加工设备的需求日益增加[1]。此外，物质水平的提高使人们对家具及其他木制品的使用舒适度要求越来越高，各种新颖的设计层出不穷，随之而来的便是对于特殊结构零件的加工问题。现阶段已有的常规三坐标数控设备常常无法完成复杂零件的加工，若采用五轴联动木工雕刻机则可以有效解决特殊加工面与刀具发生干涉、特殊直纹曲面和马鞍面无法加工等问题。近年来，我国数控机床生产制造技术呈现良好的发展趋势，其中五轴联动加工是其中的重点产品。

另一方面，由于木材的物理特性与金属材料有着较大的差异、因而它们的加工方法也大有区别，主要体现在金属加工一般都是规范化和标准化的加工，而木材加工则更注重美学和艺术性，雕刻出的产品往往是一个复杂的、不确定的 3 D 随机场，很难寻求统一化、标准化和一致性的雕刻加工方法，使得现有雕刻机在艺术雕刻等众多领域的推广应用举步蹒跚。[2]因而设计一种满足复杂雕刻需求且具有高度自动化水平的五轴联动木工雕刻机是制造业和市场的迫切需求。

五轴联动数控机床对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械等行业有着举足轻重的影响力，对于木工机械行业同样如此。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家工业化水平的标志。正因如此，国际上对于五轴联动数控机床仍采取严格的技术封锁。一台高水平的加工机床可以大大提高加工精度，甚至可以改变战争进程。上世纪七十年代，苏联克格勃通过东芝公司和康士堡公司购进四台MBP-11OS型五维九轴联动数控大型船用螺旋桨铣床，这种高约10米、宽22米、重250吨的铣床，可以精确地加工出巨大的螺旋桨，使潜艇推进器发出的噪声大大降低，美国海军的核潜艇因此难以追踪到苏联潜艇。直到现在，美国仍严格限制多轴联动以上级别的数控机床对中国出口。

在我国木工机械行业，五轴联动数控机床的水平可以代表这个木工机械企业数控机床的制造水平。五轴联动木工机床是我国木工企业开发标志性产品，其意义远远大于实际市场需求的意义。[3] 五轴联动数控机床的研发极大提高了木工制造业的自动化水平，自动化是一个国家工业化水平的集中体现，我国家具工业、木制品加工工业、人造板工业的自动化依赖于木工机械行业。我国木材工业生产的自动化将大幅度提高木材工业在国际上的地位和国际竞争力，具有重大的战略意义。