立式五轴加工中心将两个旋转轴安装在工作台上，一个旋转轴围绕着x轴做旋转运动，我们定义为a轴，a轴的工作范围通常在+30度至-120度。另一个旋转围绕着z轴做回转运动，我们定义为c轴，c轴的工作范围通常在360度回转。立式五轴加工中心通过a轴和c轴组合，可以加工除了安装面以外的其它面，a轴和c轴的较小分度值为0.001度，在工件的加工面上全无死角，安装面除外，可以加工斜面、斜孔等。
五轴加工中心根据结构分类可分为两种类型，分别是卧式五轴加工中心和立式五轴加工中心，卧式五轴加工中心和立式五轴加工中心都是由常规的卧式加工中心和常规立式加工中心（三轴）发展而来的。常规的立式加工中心（三轴）一次对工件夹装可以加工的面仅有顶面。常规的卧式加工中心一般都是三个直线坐标轴加一个工作台回转轴，常规卧式加工中心借助工作台回转，一次对工件夹装可以加工除了顶面和安装面以外的其它面。现在卧式加工中心和立式加工中心都向着五轴控制方向发展，一次对工件夹装可完成多个面的加工，如配上五轴联动数控系统，还可以对复杂空间曲面进行高精度加工。所以就诞生了卧式五轴加工中心和立式五轴加工中心。
立式五轴加工中心是将两个旋转轴安装在主轴上，主轴前端安装一个回转头，围绕着z轴做回转运动，我们定义为c轴，c轴的工作范围回转360度。在回转头上还安装了围绕着x轴做旋转运动的旋转轴，我们定位a轴，a轴的工作范围一般在±90度以上，同样能够实现上述功能。此类旋转轴设置方式的优点是主轴加工时很灵活，工作台可以设置无限大，可以加工非常大的工件，比如飞机的机身、巨大的涡轮发动机外壳等大型复杂曲面类工件。

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