多轴转床（多轴机床）是一种通过多个运动轴协同工作来实现复杂零件加工的数控机床。其核心原理在于多自由度运动控制，结合数控系统的高精度编程，完成对工件的加工。以下是其工作原理的详细解析：
1. 多轴的定义与类型
多轴转床通常指4轴及以上的机床，常见的有：
4轴机床：3个线性轴（X/Y/Z） + 1个旋转轴（如A轴绕X旋转，或B轴绕Y旋转）。
5轴机床：3线性轴 + 2旋转轴（如A+C、B+C等组合），可实现更复杂的空间角度加工。
更多轴：如7轴、9轴机床，可能附加工件回转台或冗余运动轴。
2. 核心原理
（1）多轴协同运动
刀具与工件的相对运动：通过多个轴的插补运动（线性移动+旋转），使刀具能以角度接近工件表面，减少加工死角。
示例：5轴加工中，旋转轴调整刀具倾斜角度，Z轴控制切削深度，X/Y轴完成轮廓轨迹。
（2）减少装夹次数
传统3轴机床需多次重新装夹工件以加工不同面，而多轴机床通过旋转工件或刀具，一次装夹完成多面加工，提高精度和效率。
（3）复杂曲面加工
通过旋转轴动态调整刀具方向，使刀具始终垂直于曲面（法向加工），避免球头铣刀的“点接触”问题，提升表面质量。
3. 关键技术
数控系统（CNC）：实时计算各轴运动轨迹（如RTCP功能——旋转刀具中心点补偿）。
伺服驱动与反馈：高精度编码器确保各轴位置同步。
刀具路径规划：CAM软件生成多轴联动代码（如G代码），优化切削顺序和刀具姿态。
动态刚度：机械结构需抵抗多方向切削力，避免振动。