近十年來，我國科技水平和工業制造水平迅速提高，智能制造的概念已廣泛應用于各行各業。生產技術的改進與市場的個性化需求相互作用，推動新技術的突破和市場的不斷迭代。對于目前興起的定制家具行業來說，數控加工設備的應用極大地提高了企業的生產效率。在多軸數控加工技術逐漸成熟的背景下，個性化實木家具的批量生產已不再是一個矛盾的問題。

1.市場需求迭代，引領技術發展

1.1定制實木家具市場崛起

    當今社會，居民的生活水平和需求不斷提高，定制家具受到廣大消費者的歡迎。人們的個性化需求和快節奏的生活無疑對實木家具的生產和發展提出了更高的要求。對于實木家具中的異形家具，由于其加工相對困難和復雜，在傳統的加工模式下，幾乎離不開多步驟的手工參與加工。為了滿足個性化實木家具定制生產的需要，需要將先進的制造技術投入到開發和應用中。

1.2五軸數控加工工藝日趨成熟

    經濟全球化推動了產業分工和產業鏈轉移。家具制造業的生產能力正在快速增長。市場的變化也推動了制造模式和技術的發展。傳統的生產模式已不能滿足當今消費者個性化、多樣化的需求，因此，通過高新技術和先進制造技術提高企業生產效率已成為緩解生產壓力的關鍵手段。近年來，制造業的重點已轉向智能化和靈活性。隨著數控加工技術的不斷發展，五軸數控加工技術得到了廣泛的應用并趨于成熟。

    數控加工技術是制造業機電一體化的產物。自20世紀50年代以來，數控加工技術經過多個階段的迭代發展，取得了巨大的技術進步。隨著數控技術的不斷成熟，五軸數控加工技術在越來越多的領域得到了廣泛的應用，特別是對于連續光滑的復雜曲面和零件。五軸數控加工技術無疑是有效解決問題的關鍵手段。

2.五軸數控加工技術簡介

2.1設備及工藝介紹

    五軸數控加工中心是集計算機控制、高性能伺服驅動、精密加工技術和軟件技術于一體，擴展五軸聯動功能的高速數控加工中心。其系統集成特性可提供較高的加工效率和加工能力。

2.2五軸加工形式

    五軸數控加工中心是一個具有正交X、y和Z軸的三軸驅動系統，以及一個具有傾斜和旋轉的兩軸旋轉系統，即三個線性軸（XYZ）和兩個旋轉軸（AB）或（AC）。X、y和Z坐標確定刀具位置，旋轉設置確定刀具方向。不同形式的五軸數控機床可以滿足多種產品的加工要求。目前市場上五軸數控加工中心雖然品牌多、形式各異，但根據機床運動方式的不同組合，主要有主軸傾斜式、工作臺傾斜式和工作臺/主軸傾斜式。

（1） 主軸傾斜五軸數控機床

   主軸頭一側有兩個轉軸的機床結構稱為主軸傾斜五軸機床或雙擺頭五軸機床。該機床通常具有以下三個特點：① 主軸運動靈活，工作臺承載能力強，尺寸非常大。② 適用于船舶螺旋槳、飛機機身模具、汽車覆蓋件模具等大型零件的加工。③ 主軸剛度和承載能力低，不利于重載切削。

    常見的結構形式有十字型雙擺頭五軸數控機床結構（十字型擺頭）和刀軸俯仰型五軸數控機床結構（俯仰型擺頭）。

（2） 工作臺傾斜式

    工作臺一側有兩個轉軸的機床結構稱為工作臺傾斜五軸數控機床或雙轉臺五軸結構機床。該機床的特點通常如下：① 主軸結構簡單，剛性好。② 制造成本低，c軸轉盤可以自由旋轉，但由于工作臺是主要的旋轉部件，因此尺寸有限。③ 承載能力不大，不適合加工超大零件。

常見的結構形式有雙轉臺（搖籃式）五軸數控機床和b軸立式工作臺五軸數控機床。

（3） 工作臺/主軸傾斜

兩個轉軸的主軸頭設置在刀軸的一側，另一個轉軸位于工作臺的一側，稱為工作臺/主軸傾斜五軸結構或擺頭轉盤五軸結構。其特點是：轉軸的結構布置更靈活，可以是A/B/C三軸的任意兩軸組合。這種結構結合了主軸傾斜和工作臺傾斜的優點，提高了加工的靈活性和承載能力。

2.3五軸技術在實木家具中的應用

    五軸數控在實木家具、木雕等行業的應用正逐步向成套化、智能化方向發展。對于傳統的車削、銑削、雕刻、鉆孔、鏜孔、鉸孔、鋸切、開槽、砂光等加工工藝和步驟，只需要一臺五軸數控加工設備。對于實木家具，特別是定制家具中復雜的曲面形狀和結構，五軸數控加工技術具有靈活性和高度自由度。它在加工家具和木雕工藝品時具有滾動的優勢，成品質量往往更好。

通過引進五軸數控加工設備，家居制造企業可以解決傳統生產模式下產品開發成本高、周期長、質量不穩定、銷售管理不協調的問題，滿足個性化實木家具生產的市場需求，使企業在多變的生存環境中順應潮流。

 

2.4 工藝優勢

    基于經濟與科技的發展，制造部門的研發與創新能力通常是企業核心競爭力的表現，數控技術的普及應用已為實木家具制造業帶來轉型與機遇，五軸數控加工技術的引入更推動行業向自動化、智能化發展。相較于傳統加工方式，五軸數控加工設備集技術、控制、計算于一體，體現了精度上、效率上和成本上的卓越優勢。

（1） 復雜曲面的加工具有獨特的優勢

    對于實木家具中的雕刻圖案和曲面實木家具構件，普通三軸數控機床很難一次性完成連續光滑的自由曲面加工。三軸切割時，工作臺不能隨操作靈活改變角度。當被切割工件處于非最佳狀態時，刀具容易在試樣表面留下加工中心點等硬加工痕跡。五軸切割可以靈活、快速地改變工作面，同時保持良好的旋轉速度，以確保試件的加工過程盡可能以恒定的速度進行，減少加工痕跡，增強工件表面的視覺體驗和紋理。

（2） 自動化程度高，提高加工效率

如今，消費者的需求是多樣化和個性化的。基于市場需求的敏捷制造模式可能成為實木定制家具企業提高競爭力的重要手段。由于自動化程度高，人工參與相對較少，五軸數控加工過程有效地降低了人工參與產品制造線的時間成本和人工成本。通過五軸數控軟件前期程序的編制、設計和檢查，減少了加工過程中人為因素的干擾，提高了整體加工效率。

家具異型件八極五軸數控加工

（3） 復合功能和簡化過程

    在傳統的加工模式中，不同的區段需要不同的加工機床和熟練工人參與，而五軸數控加工中心有獨立的工作臺和自動工具庫，通過功能組合簡化了復雜的加工過程。從最簡單的切削加工到最精細的造型加工、螺紋加工、孔位加工，五軸數控加工設備可靈活切換。與三軸加工工藝相比，該工藝更加平滑、高效。

對于實木家具復雜異形零件的加工，三軸加工模式需要根據不同的切削工藝改變刀具-夾具-設定刀具-確定無誤差-對工件進行多次再加工，主要用于確定初始加工平面。五軸數控加工可靈活切換和設定刀具。對于異形零件的曲面和底側的加工和鉆孔，一次裝夾可以在預定的加工軌跡內完成整個工件的加工。 

（4） 便于智能化管理，安全性高

    在智能制造時代，引進五軸數控加工設備與其智能化生產管理相配合，是應對市場不斷升級改造的重要手段。五軸數控加工設備從加工參數設置、程序組裝、刀具庫管理、智能計算到參數可視化、動態預測、加工環境虛擬仿真、自檢自修等功能，在加工精度和安全性方面都有相當的表現。

   當今社會，隨著信息技術的飛速發展和市場需求的快速變化，智能化、敏捷化制造模式的不斷發展也不斷催生新技術。目前定制家具的生產模式具有買方市場領先、客戶細分、模塊化標準化設計、協同開發等特點，定制實木家具企業不僅能滿足廣大消費者的個性化需求，同時結合五軸數控加工技術和先進的生產管理系統，保證了生產成本和效率的提高，是大規模定制和大規模生產的偉大實踐。 

    隨著五軸數控加工技術的不斷成熟，機床的精度、穩定性、可視化編程和安全性得到了有效的保證。目前，越來越多的家具企業選擇與設備制造商合作，通過引進先進的五軸數控加工設備，簡化生產線配置，提高產品質量，從而縮短從定制到生產交付的周期，提高整體工作效率。

    據筆者了解的華洲數控介紹，華洲數控能夠在五軸設備的安裝、培訓、故障排除等售后服務、使用壽命等全過程提供高效的服務，機器的穩定性和安全性也可以達到過去普通品牌的三倍。因此，在競爭日益激烈的定制家具市場中，五軸智能加工設備的普及應用已明顯成為大勢所趨，是家具行業邁向智能制造時代的重要一步。