加工中心

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第679页（2675字）

(一)加工中心的组成及系列型谱

加工中心通常是指铣削加工中心，主要用于加工箱体及壳体类零件，工件一次装夹，能实现自动铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等多工序加工，工艺范围广。

加工中心的组成随机床的类别、功能、参数的不同而有所不同，一般具有刀具库及自动换刀机构、回转工作台、交换工作台等。

机床本身分为基本部件和选择部件；

数控系统有基本功能和选择功能；

机床参数有主参数和其他参数。

有的加工中心还具有可交换式主轴头或卧／立式主轴。

加工中心的型谱，我国尚未制定系列型谱，其系列一般按优先数系取：

卧式加工中心，以分度工作台的边长尺寸为其主参数，如320×320，400×400，500×500，630×630，800×800，1000× 1000，1250×1250等，单位为mm。

立式加工中心，工作台宽度一般取优先数系，而长度则按实际要求定。如320×1000，400×1000，500×1000，630×1200，800×1500等。

(二)加工中心的种类

1．按机床形态分类

分为卧式、立式、龙门式三类加工中心，见表5．4－26。

表5．4－26 加工中心按机床形态分类

2．按数控(NC)伺服机构的种类分类(表5．4－27)

表5．4－27 按数控(NC)伺服机构的种类分类

3．按立柱是否移动分类(表5．4－28)

表5．4－28 按立柱是否移动分类

4．按ATC(Automation Tool Changer)形式分类(表5．4－29)

表5．4－29 按ATC形式分类

5．按其他方式分类(表5．4－30)

表5．4－30 按其他方式分类

(三)加工中心的主要优点

1．提高加工质量

工件一次装夹，能够实现自动铣削、钻孔、铰孔和攻丝等多工序加工，大大减少多次装夹所带来的误差。另外，由于是数控加工，较少依赖操作人员的技术水平，可得到相当高的稳定精度。

2．缩短加工准备时间

加工中心可顶替多台普通机床加工，加工一个零件所需准备时间远小于每台加工单元所耗费的准备时间之和。也不必准备专用钻模等工装，不仅可以节省准备工时，还可节省许多费用。

3．加工速度快、生产效率高

加工中心加工，可发挥“多工序集中”的优势，减少在制品数量。利用主轴转速、进给速度、自动换刀和自动交换工作台优化组合，实现高速化、提高生产效率。适用于多品种、小批量生产，特别适应模具生产。

4．提高刀具利用率

把分散设置在各通用机床上的刀具，集中于加工中心的刀具库中，有可能用最少量的刀具，实现公共有效利用。

5．可实现一人多机管理和无人化运转

由NC装置实现多工序加工的信息集约化和一人多台管理，以及用工作台／自动托盘交换装置，实现无人化运转。

6．设备利用率高

由于工序集中，节省了大量繁琐的工件搬运和质量检查工作量，其设备利用率比通用机床高。

(四)加工中心编程要领

加工中心加工零件时完全按程序指令进行工作。因此，加工程序是决定加工质量的关键。加工程序的内容和格式随不同的加工中心有所不同，但程序的编制方法和步骤是基本相同的。

在选择和决定数控加工内容的过程中，首先必须对零件图作工艺分析。在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具及夹具手册等。

根据所掌握的数控加工基本特点与所用数控机床的功能和实际工作经验，以及被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等因素，制定加工方案、确定零件的加工顺序、各工序所用刀具、夹具和切削用量等，其步骤可按表5．4－31、表5．4－32和表5．4－33所示方法进行。

表5．4－31 加工工艺路线设计

表5．4－32 加工工序设计

表5．4－33 铣削零件的几种加工路线