在工科生心中，三维空间中的一个物体通常被认为有六个自由度。然而，这并不意味着所有需要在空间任意方向加工的机床都必须拥有六个自由度或轴。我们来探讨一下为什么五轴数控机床会选择五轴联动，而不是六轴联动，以及这背后的智能装备技术。
传统的三轴机床虽然能够处理一些复杂表面，但对于含有多孔或特殊形状的部件，它们往往需要特殊夹具和多次工序变换才能完成加工。而随着智能装备技术的发展，五轴联动数控机床得以问世，它们可以在单次装夹下进行高速、高精度加工，这极大地提高了生产效率。
关键在于如何描述刀具（或测头）的位置和姿态。在三轴数控机床中，虽然刀具位置变化，但其姿态固定，只需通过X、Y、Z三个直线轴坐标值即可确定。相比之下，五轴数控机床添加了两个旋转轴，使得刀具（或测头）位置和姿态均可改变。这就引入了“刀軸矢量”的概念，用以描述刀具（或测头）姿态，其中包含两个自由度，即A、B两个旋转角。
实际上，在控制过程中，我们不直接使用欧拉角，而是通过运动学反解得到这两个旋转角，并结合直线坐标值来实现位姿控制。简而言之，只需增加两条定位信息，就能使刀具从任何方向接近工件，从而实现复杂曲面的加工。
因此，当我们谈论到为什么选择五轴联动而非六轾时，其实质就在于是否足够利用现有的信息进行高效控制。如果只考虑简单的定位问题，那么四至为足够。但当涉及到更复杂的情况，如对立式工作台上的双向切削等，那么额外的一些自由度将显得非常重要。此外，由于现代制造业越来越注重精密与速度，因此尽管增加更多自由度可能看似简单，但实际操作中却存在许多挑战，比如系统稳定性和操纵难易程度等因素。
总结来说，不同场景下的需求决定了不同的设计方案。在某些情况下，确实可以采用更少数量的自由度达到目的；但是在其他情况下，如需要快速切割或者复杂几何结构处理，则需要更多的灵活性。这种取决于具体应用背景的问题，是整个工程领域不断进步的一个重要方面，也是智慧设计与创新解决方案所必不可少的一环。
