一种四分支燕形五轴加工设备，它包括主轴、单摆头、动平台、四条直线驱动分支、机架、一个第一转动框和两个第二转动框；所述第一转动框位于机架左右对称面内通过转动副与机架连接，两条第一直线驱动分支穿过第一转动框，且中部和一端分别与第一转动框和动平台连接，四个转动副轴线互相平行且垂直于第一转动框转动轴线；所述两个第二转动框位于机架左右两侧通过转动副与机架相连，两条第二直线驱动分支穿过各自的第二转动框，且各自中部与第二转动框通过转动副连接，一端与动平台通过球铰连接，单摆头设在动平台上，主轴固定在单摆头上。本发明结构紧凑、结构刚度大、承载能力强、加工精度高，五轴联动可以实现曲面加工。
