多軸轉床（多軸機床）是一種通過多個運動軸協同工作來實現復雜零件加工的數控機床。其核心原理在于多自由度運動控制，結合數控系統的高精度編程，完成對工件的加工。以下是其工作原理的詳細解析：

1. 多軸的定義與類型
多軸轉床通常指4軸及以上的機床，常見的有：

4軸機床：3個線性軸（X/Y/Z） + 1個旋轉軸（如A軸繞X旋轉，或B軸繞Y旋轉）。

5軸機床：3線性軸 + 2旋轉軸（如A+C、B+C等組合），可實現更復雜的空間角度加工。

更多軸：如7軸、9軸機床，可能附加工件回轉臺或冗余運動軸。

2. 核心原理
（1）多軸協同運動
刀具與工件的相對運動：通過多個軸的插補運動（線性移動+旋轉），使刀具能以角度接近工件表面，減少加工死角。

示例：5軸加工中，旋轉軸調整刀具傾斜角度，Z軸控制切削深度，X/Y軸完成輪廓軌跡。

（2）減少裝夾次數
傳統3軸機床需多次重新裝夾工件以加工不同面，而多軸機床通過旋轉工件或刀具，一次裝夾完成多面加工，提高精度和效率。

（3）復雜曲面加工
通過旋轉軸動態調整刀具方向，使刀具始終垂直于曲面（法向加工），避免球頭銑刀的“點接觸”問題，提升表面質量。

3. 關鍵技術
數控系統（CNC）：實時計算各軸運動軌跡（如RTCP功能——旋轉刀具中心點補償）。

伺服驅動與反饋：高精度編碼器確保各軸位置同步。

刀具路徑規劃：CAM軟件生成多軸聯動代碼（如G代碼），優化切削順序和刀具姿態。

動態剛度：機械結構需抵抗多方向切削力，避免振動。