第3章　加工中心加工

3.1　加工中心加工

加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的，是一种功能较全的数控加工机床，一般它将铣削、镗削、钻削、攻螺纹和车削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心由于运动部件是由伺服电动机单独驱动的，各运动部件的坐标位置由数控系统控制，因而各坐标方向的运动可以精确地联系起来，其控制系统功能全面，加工中心可有两坐标轴联动、三坐标轴联动、四坐标轴联动、五坐标轴联动或更多坐标轴联动控制，加工中心配置有刀库，在加工过程中由程序控制选用和更换刀具。加工中的分类有多种情况，具体可按照机床主轴布局形式分类、按换刀形式分类。

3.1.1　加工中心的组成结构及其工艺范围

（1）立式加工中心的组成和运动

如图3-1所示为立式加工中心，是指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。其结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，无分度回转功能，适合仅进行单面加工的零件。

图3-1　立式加工中心

立式加工中心由数控系统、机体、主轴、进给系统、刀库、换刀机构、操作面板、工作台和辅助系统等组成。其主轴可以具有单主轴、双主轴或多主轴等形式，主轴数越多，加工效率则越高。

立式加工中心坐标轴的运动形式有两种：一种是X轴、Y轴方向工作台移动，Z轴方向主轴箱移动；另一种是工作台固定，X轴、Y轴和Z轴的运动由主轴立柱和主轴箱移动来实现。

（2）卧式加工中心的组成和运动

如图3-2所示为卧式加工中心，是指主轴轴心线为水平状态设置的加工中心。通常都带有可进行分度回转运动的正方形分度工作台。卧式加工中心一般具有3～5个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标。卧式加工中心适于加工复杂的箱体类零件。

图3-2　卧式加工中心

1—刀库；2—机械手；3—主轴

3.1.2　加工中心加工对象

针对加工中心的工艺特点，加工中心适宜加工形状复杂、加工内容多，要求较高，需用多种类型的普通机床和众多的工艺设备，且经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。主要的加工对象见表3-1。

表3-1　加工中心加工对象