在臥式加工中心的發(fā)展過程中，普通的X、Y、Z 軸配合主軸已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代加工的要求。在液壓氣動(dòng)、工程機(jī)械、石油化工設(shè)備、汽車、機(jī)車車輛、電力設(shè)備等行業(yè)中，以橋體、差速器殼體、泵體及閥體類零件為主要加工對象，此類零件由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，常有2 英寸以上的錐管螺紋加工；泵體及閥體結(jié)合端面常有弧形或異型密封槽，其密封性要求非常高；大量的直徑不同的同軸孔系使得此類零件的加工在普通的臥式加工中心上難以實(shí)現(xiàn)，需要有B 軸、U 軸、W 軸等軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工。
    為了解決此類零件的加工，機(jī)床制造商和刀具制造商都推出了具備U 軸的解決方案。
    一、 具備U 軸功能的刀具 
      此類刀具配有CNC 控制單元與機(jī)床伺服系統(tǒng)連接(有關(guān)技術(shù)協(xié)議需事先與機(jī)床制造商討論)，另配有連接軸完成驅(qū)動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)U 軸與Z 軸聯(lián)動(dòng)，可以完成錐孔、R 面、車螺紋等加工。選配的探頭可進(jìn)行自動(dòng)測量、自動(dòng)加工、提高加工精度。此方法對于普通臥式加工中心臨時(shí)追加U 軸功能可以滿足要求。但是，在實(shí)際使用過程中，具備U 軸功能的刀具存在下列不足之處： 
(1) 刀具的伺服單元及機(jī)械結(jié)構(gòu)空間有特殊要求；
(2) 自身結(jié)構(gòu)較單薄，不適用于強(qiáng)力切削；
(3) 對于孔徑差別大的或加工內(nèi)容有區(qū)別的加工，仍需采用多把U 軸功能的刀具，由于這是專用刀具，價(jià)格昂貴，所以很不經(jīng)濟(jì)。
    二、 具備U 軸的臥式加工中心 
       日本新瀉鐵工(NAGITA)開發(fā)生產(chǎn)的BFN 系列復(fù)合加工中心帶來了新的概念，其U 軸功能不僅僅解決了上述異型件的加工問題，同時(shí)也大大減少了刀具使用數(shù)量，提高了刀具集成化。其主要特點(diǎn)為：
(1) U 軸單元直接安裝于高剛性主軸端部，驅(qū)動(dòng)單元通過主軸內(nèi)部的齒輪、齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，使得U 軸剛性大大加強(qiáng)；
(2) U 軸行程為50mm，最大鏜孔直徑可達(dá)300 mm；
(3) 刀柄形式為1/10 的短錐、端面雙接觸刀柄，適用于高精度強(qiáng)力重切削：
(4) 采用獨(dú)特U 軸冷卻系統(tǒng)，與U 軸保持同步旋轉(zhuǎn)，增強(qiáng)刀刃冷卻效果；
(5) 配有專用編程輔助軟件(SNAP3)，可簡化、優(yōu)化編程及程序調(diào)試；
(6) 另配有自動(dòng)探測、補(bǔ)償系統(tǒng)作為選擇功能(機(jī)內(nèi)非換刀式)，自動(dòng)完成“粗加工 → 孔徑自動(dòng)測量 → U 軸自動(dòng)補(bǔ)償 → 精加工”全過程。