本项目主要对加工中心的特点、种类、功能和主要技术参数加以概述，使初学者对加工中心有一个基本认识。

  加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设施，它的发展代表了一个国家制造业的水平，在国内外都受到高度重视。

  所有的加工中心都有防护门，加工时，将防护门关上，能有很大效果预防人身伤害事故。

  加工中心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个主轴，联动的轴数也较多，如三轴联动、五轴联动、七轴联动等，因此能自动完成多个平面和多个角度位置的加工，实现复杂零件的高精度加工。在加工中心上一次装夹能够实现铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等加工，工序高度集中。

  加工中心带有刀库和自动换刀装置，在加工前将需要的刀具先装入刀库，在加工时可以通过程序控制自动更换刀具。

  加工中心上如果带有自动交换工作台，可实现一个工作台在加工的同时，另一个工作成工件的装夹，从而快速缩短辅助时间，提高加工效率。

  加工中心可复合车削功能、磨削功能等，如圆工作台可驱动工件非常快速地旋转，刀具只做主运动不进给，完成类似车削加工，这使加工中心有更广泛的加工范围。

  加工中心的主轴转速、进给速度和快速定位精度高，能够最终靠切削参数的合理选择，充分的发挥刀具的切削性能，减少切削时间，且整个工艺流程连续，各种辅助动作快，自动化程度高，减少了辅助动作时间和停机时间，因此，加工中心的生产效率很高。

  由于加工中心智能化程度高、结构较为复杂、功能强大，因此加工中心的一次投资及日常维护保养费用较普通机床高出很多。

  即在使用过程中要发挥加工中心之所长，才能充足表现效益，这一点对加工中心的合理使用至关重要。

  指主轴轴线为垂直状态设置的加工中心。其结构及形式多为固定立柱式，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件。一般具有三个直线运动坐标，并可在工作台上安装一个水平轴的数控回转台，用以加工螺旋线零件。

  立式加工中心装夹工件方便，便于操作，易于观察加工情况，但加工时切屑不易排除，且受立柱高度和换刀装置的限制，不能加工太高的零件。

  指主轴轴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工作台。卧式加工中心一般都具有三个至五个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标，它能够使工件在一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工，最适合加工箱体类零件。

  卧式加工中心调试程序及试切时不便观察，加工时不便监视，零件装夹和测量不方便，但加工时排屑容易，对加工有利。

  龙门式加工中心的形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直设置，除自动换刀装置外，还带有可更换的主轴附件，数控装置的功能也较齐全，能够一机多用，非常适合于加工大型或形状复杂的零件，如飞机上的梁、框、壁板等。

  加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。其主要加工对象有以下四类：

  箱体类零件是指具有一个以上的孔系，并有较多型腔的零件，这类零件在机械、汽车、飞机等行业较多，如汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，柴油机缸体，齿轮泵壳体等。

  箱体类零件在加工中心上加工，一次装夹能够实现普通机床 60 ％～ 95 ％的工序内容，零件各项精度一致性好，质量稳定，同时可缩短生产周期，减少相关成本。对加工工位较多，工作台需多次旋转角度才能完成的零件，一般都会采用卧式加工中心；当加工的工位较少，且跨距不大时，可选立式加工中心，从一端进行加工。

  在航空航天、汽车、船舶、国防等领域的产品中，复杂曲面类占有较大的比重，如叶轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等。

  就加工的可能性而言，在不出现加工干涉区或加工盲区时，复杂曲面通常能采用球头铣刀进行三坐标联动加工，加工精度较高，但效率较低。如果工件存在加工干涉区或加工盲区，就一定要考虑采用四坐标或五坐标联动的机床。

  异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工，如支架、基座、样板、靠模等。异形件的刚性一般较差，夹压及切削变形难以控制，加工精度也很难保证，这时可充分的发挥加工中心工序集中的特点，采取了合理的工艺措施，一次或两次装夹，完成多道工序或全部的加工内容。

  带有键槽、径向孔或端面有分布孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，还有具有较多孔加工的板类零件，适宜采用加工中心加工。端面有分布孔系、曲面的零件宜选用立式加工中心，有径向孔的可选卧式加工中心。

  加工中心上的自动换刀装置由刀库和刀具交换装置组成，用于交换主轴与刀库中的刀具或工具。

  在加工中心上使用的刀库主要有两种，一种是盘式刀库，一种是链式刀库。盘式刀库装刀容量比较小，一般在 1～24 把刀具，一般适用于小型加工中心；链式刀库装刀容量大，一般在 1～100 把刀具，一般适用于大中型加工中心。

  由刀库选刀，再由机械手完成换刀动作，这是加工中心普遍采用的形式。机床结构不同，机械手的形式及动作均不一样。2、主轴换刀

  通过刀库和主轴箱的配合动作来完成换刀，适用于刀库中刀具位置与主轴上刀具位置一致的情况。一般是采用把盘式刀库设置在主轴箱可以运动到的位置，或整个刀库能移动到主轴箱可以到达的位置。换刀时，主轴运动到刀库上的换刀位置，由主轴直接取走或放回刀具。多用于采用 40 号以下刀柄的中小型加工中心。

  加工中心刀库中有多把刀具，如何从刀库中调出所需刀具，就必须对刀具进行识别，刀具识别的方法有两种。

  在刀库的刀座上编有号码，在装刀之前，首先对刀库进行重整设定，设定完后，就变成了刀具号和刀座号一致的情况，此时一号刀座对应的就是一号刀具，经过换刀之后，一号刀具并不一定放到一号刀座中（刀库采用就近放刀原则），此时数控系统自动记忆一号刀具放到了几号刀座中，数控系统采用循环记忆方式。

  识别传感器在刀柄上编有号码，将刀具号首先与刀柄号对应起来，把刀具装在刀柄上，再装入刀库，在刀库上有刀柄感应器，当需要的刀具从刀库中转到装有感应器的位置时，被感应到后，从刀库中调出交换到主轴上

  根据需要，加工中心可配备工作台自动交换装置，使其携带工件在工位及机床之间转换，从而有效减小定位误差，减少装夹时间，达到提高加工精度及生产效率的目的，这也是构成 FMS 的基本手段。

  工作台沿导（滑）轨移至工作位置做交换，多用于加工中工位多、内容多的情况。

  4、将紧急停止按钮右旋弹出，开操作面板电源，直到机床准备不足报警消失，则开机完成。

  开机后首先应回机床原点，将模式选择开关选到回原点上，再选择快速移动倍率开关到合适倍率上，选择各轴依次回原点。

  1、在开机之前要先检查机床状况有无异常，润滑油是否足够等，如一切正常，方可开机；

  常用的加工中心多为三轴联动，通过增加摆角，增加回转坐标，可以构成四轴联动、五轴联动、七轴联动、甚至更多轴联动的加工中心。

  常用加工中心功能较为固定，将立式加工中心、卧式加工中心，或者将加工中心、车削中心等组合在一起，构成加工系统，增加机床加工范围和加工能力。

  利用红外、声发射、激光等检验测试手段，对刀具进行仔细的检测。发现刀具磨损、破损等，及时进行报警、自动补偿或更换备用刀具，以保证产品质量。

  对一把刀具上的多个刀片，或同时工作的数把刀具，进行统一管理，提高加工效率。

  机床可根据在工艺流程中的负载大小，自动保护机床，当负载超过机床设定的最大负载时，机床自动关机。负载大小可自行设置并改动。

  在加工过程中，机床内某些部位的加工状态不易观察，如增加动态实体仿真功能，可随时观察到工件的加工状态，这样就可防止加工中的不良现象，如打刀、过切、不光、不合理步骤等。

  也称实时检测，就是在加工的过程中实时对工件进行仔细的检测，及时有效地发现并修改错误。此项功能能有效地避免常规的加工完后检测由于不合格所带来的重新装夹定位问题，缩短了生产时间，提高了生产效率。

  具有该功能的机床可以在工艺流程中把感应到的切削状况（如切削力、温度等）的变化，通过适应性控制管理系统及时控制机床改变切削用量，使机床和刀具从始至终保持最佳状态，从而获得较高的切削效率和加工质量，延长刀具的使用寿命。

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