五轴联动加工技术多用于三维曲面零件的加工,可以利用刀具最佳几何形状来进行切削,不仅提高了零件的表面加工质量,而且加工效率也得到大幅度提高。目前,五轴联动数控机床是三维曲面加工的重要手段,也是汽车、模具、航空航天业等精密复杂零件加工的重要设备。长春数控机床有限公司根据市场需要,组织技术力量,研发了XH2425/5L五轴联动数控龙门加工中心。论文结合该项目进行研究,在综合分析对比国内外五轴联动数控机床的基础上,借鉴了国内外同类机床结构设计技术和设计分析手段,系统的对机床的总体布局、主要功能部件、机床结构性能分析等关键技术进行了深入系统的分析研究。论文的主要研究工作如下:1)通过对国内外五轴联动数控机床的调研、分析,总结国内外五轴联动数控机床相关技术的优、缺点。首先确定了龙门加工中心的总体布局,以及主要技术参数和精度指标。然后完成了主轴部件、铣头部分、铣头摆动部分、数控转台、数控系统以及导向系统的选型,并对三轴直线进给系统进行设计计算,确定丝杠规格参数。2)运用CAD/CAE方法进行数字化设计。运用Solidworks三维设计软件对加工中心主要零部件进行了三维建模及总体组装、虚拟装配、运动仿真;采用ANSYS有限元分析软件对关键运动部件及整机进行了结构性能分析,根据分析结果,对横梁及立柱等关键部件进行结构改进,为加工中心的性能、精度、经济技术等指标的完成提供了有力的保证。3)基于上述对五轴联动数控龙门加工中心的研究、设计,分析,完成了机床的加工试制,经过装配、调试及试运行,成功开发了具有自主知识产权的铣头式五轴联动数控龙门加工中心XH2425/5L。经过对五轴联动龙门加工中心的攻关研究,其主要性能参数及精度指标均能满足用户高速、高精度曲面加工的要求,对于加工中心的虚拟装配及运动仿真形象逼真,真实的反映了机床的加工运行情况。通过对关键部件及整机的结构性能分析,验证了设计布局的合理性,为进一步的结构优化设计提供了可靠的依据。经过试制加工,安装调试及试运行,证明了该加工中心性能优良,得到了用户的好评。同时本加工中心的研制成功,为进一步开发同类产品积累了宝贵的理论基础。