当采用五轴加工时，必须考虑尽可能用最短的切削刀具完成整个模具的加工，从而获得良好的表面质量，避免返工，同时减少焊条的使用量，缩短EDM的加工时间。

　　成功的五轴加工应用不仅仅是买到五轴加工中心和某些五轴CAM软件就行了，加工中心必须适合加工模具，类似地， CAM软件不仅要具有五轴功能，而且必须具有适合模具加工的功能。

　　使用短的切削刀具是五轴加工的主要特征。短刀具会明显地降低刀具偏差，从而获得良好的表面质量，避免了返工，减少了焊条的使用量，缩短了EDM的加工时间。当考虑到五轴加工时，必须考虑利用五轴加工模具的目标是：尽可能用最短的切削工具完成整个工件的加工，也包括减少编程、装夹和加工时间却能得到更加完美的表面质量。

三轴和3+2轴加工

　　只要工件型腔不是很深（相对刀具直径而言），三轴刀具路径（2、3、5）就足够了。如果工件型腔很深并有很窄的部位，使用纯粹的三轴刀具路径来完成整个精加工是不够的。在这种情况下，差的表面质量和较长的加工时间随之而来。图1是三轴刀具路径的情况，这里，最短的刀具都长度必须很长，以期在垂直的方向能够加工到工件的所有区域。

图1 三轴加工路径（图片由Sescoi 提供）

　　采用较短的刀具时，主轴应倾斜，以保证工件的特殊区域也能被加工到。3+2轴加工通常被认为是设置一个对主轴的常量角度。复杂工件可能要求许多个倾斜视图以覆盖整个工件，但这样会导致刀具路径重叠，从而增加加工时间。

　　另外，所有的倾斜视图也很难准确结合，因而手工打磨的工作量会增加，同时还极大地增多了进出动作，常常导致表面质量问题和更多的刀具运动。

　　最后，在这种方式下编程会产生相互干涉而且很费时，所有视图的总和也常常不能覆盖整个几何形状。图2 示范了四个工件视图，但工件中心仍有一个区域未能覆盖到，这个区域仍需要一个额外的倾斜视图。

图2 3+2轴刀具路径

　　为了克服3+2轴加工的缺点，五轴联动加工可能是一个更好的选择，更何况有些五轴机床还具有一些专门为模具工业设计的功能。五轴联动加工能协调三个直线轴和两个旋转轴使它们同时动作，解决了三轴和3+2轴加工的所有问题，刀具可以非常短，不会产生视图重叠现象，遗漏加工区域的可能性更小，加工可以连续进行而无须额外的导入导出(见图3)。

图3 五轴刀具路径

五轴铣削机床

五轴铣削机床具有多种不同的配置，比如：

□ 通过旋转工作台可使工件具有两个自由度自由旋转，这种情况下主轴只能沿轴向移动。

□ 主轴安装方式可提供两个自由度，使铣刀旋转，这种情况下工件不能移动。

□ 系统可以是以上两种情况的组合—— 一个旋转轴是旋转工作台，另一个旋转轴由主轴充当。

　　一般来说，购买三轴铣床时需考虑几个不同的特征，如马力、主轴转速、轴向进给率、工作范围和重量极限等。评估五轴机床时，除了这些，还必须考虑如下方面：重复定位精度、转速、角度极限、为五轴加工所选的铣床控制系统及其他任选项。

1、重复定位精度

　　重复定位性是指五轴机床具有的能返回同一点并保持矢量一致性的能力。对五轴机床的重复定位精度来说，不仅仅是轴向位置的精度，还有角度值。

2、转速

　　转速其实也意味着刀具相对与工件的旋转速度，这个值越快，机床切削地也越快。许多老式五轴机床的转速较慢，当然达不到高性能加工的生产力要求。

　　转速对加工模具来说是一个重要的因素。许多五轴铣削机床带有一个C轴，缺省时绕Z轴旋转。如果用短刀具铣削深槽工件，必须使刀具通过A/B轴倾斜并旋转C轴来绕工件切削，这种情况下，C轴的转速性能是取得成功的关键。

3、角度极限

　　角度极限是铣床铣头所允许的旋转角度的物理极限，这些是以特殊机床的设计为基础的。假如需要铣头倾斜50°来使用最短的刀具或者是切削倒角，那么如果铣头只具备30°的旋转极限，那当然不能完成这次装夹工况下的加工任务了。

　　当考虑C轴时，角度极限显得非常重要，许多五轴铣削机床C轴的角度运动是不受限制的，当然也有很多是有限制的。

　　例如，铣削可能仅能实现+360 °和 -360°的旋转，假设使用可倾斜的刀具加工立壁，刀具必须沿着工件加工轨迹一圈一圈地运动。在这个例子中，主要的运动是由C轴连续运动产生的。假如有一个受限的C轴，那么它将要求机床以一定时间间隔来完成整个工件的加工。

4、工作环境

　　编程者也许已经对三轴的工作环境比较熟悉了，但对五轴加工，编程者仍必须重新考虑其工作环境。当工件或主轴旋转时，实际的工作范围会变小吗？为了证实这个问题，可以把普通铣刀装夹在主轴上，测量一下刀具立式方向上的工作范围，以及刀具倾斜到最大值时的工作范