数控加工中心

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中、**加工中心

市场高占有率加工中心

高性价比加工中心

一、加工中心简介

加工中心简称cnc，由机械设备与数控系统组成的用于加工形状复杂工件的高效率自动化机床。

加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。

加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的效果。

二、加工中心的分类：

1、按结构可分为：

立式加工中心：

是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，至少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动，有的可进行五轴、六轴控制。主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件，能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。

立式加工中心工件装夹、定位方便；刃具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便，可及时发现问题，进行停机处理或修改；冷却条件易建立，切削液能直接到达刀具和加工表面；三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合，感觉直观与图样视角一致，切屑易排除和掉落，避免划伤加工过的表面。

应用：*适宜加工高度方向尺寸相对较小的工件。

卧式加工中心：

指主轴轴线与与工作台水平设置的加工中心，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，*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。与立式加工中心相比，卧式加工中心的结构复杂，占地面积大，价格也较高。

应用：*适合加工箱体类零件。

龙门加工中心：

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，尤其适用于加工大型或形状复杂的零件，如汽车模具、飞机的梁、框、壁板等整体结构件。

五面体加工中心（复合加工中心或万能加工中心）：

具有立式加工中心和卧式加工中心的功能，工件一次安装后能完成除安装面外的所有侧面和顶面等五个面的加工，也称为万能加工中心或复合加工中心。

它有两种形式，一种是其主轴可以旋转90°，可以进行立式和卧式加工；另一种是其主轴不改变方向，而由工作台带着工件旋转90º，完成对工件五个表面的加工。

2、按加工工序可分为：

车削加工中心：

车削中心是在数控车床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。车削中心主要以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。

钻削加工中心(钻孔攻牙加工中心)：

以孔加工为主，因此在主轴设计时重点考虑轴向承载即可，通常径向承载能力都很弱，除了孔加工以外，只能进行少量很轻载的铣削。如果强行进行重载铣削或铣削工作量大的话，主轴精度很快就会失去。另外由于此类产品大多数面对小型零件的中小孔加工，通常使用BT-30或相当规格的主轴，主轴功率也不是很大，机床也不大。也正是因此，机床的运动部件惯量小，因此可以实现更高的进给速度和换刀速度，对于小型的以孔类加工为主的零件，我们可以得到很高的加工效率。

铣削加工中心：

满足大量甚至重载铣削要求，轴向和径向承载能力都满足使用要求，主轴刚性要比钻攻中心要求高得多。此类机床面对的加工对象非常广泛，规格大小覆盖范围很广。铣削对主轴刚性的要求高，主轴锥孔的规格通常至少是BT-40以上。铣削重载要求结构件相对厚重，因此运动惯量也较大，和钻攻中心相比，要实现同样的速度需要更高成本。

镗铣加工中心：

镗铣加工中心是*先发展起来且目前应用*多的加工中心，平常所称的加工中心一般就指镗铣加工中心。其各进给轴能实现无级变速，并能实现多轴联动控制，主轴也能实现无级变速，能实现刀具的自动夹紧和松开(装刀卸刀)，带有自动排屑和自动换刀装置。其主要工艺能力是以镗铣为主，还可以进行钻、扩、铰、锪、攻螺纹等加工。

加工对象主要有：加工面与水平面的夹角为定角(常数)的平面类零件，如盘、套、板类零件；加工面与水平面的夹角呈连续变化的变斜角类零件；箱体类零件；复杂曲面(凸轮、整体叶轮、模具类、球面等)；异形件外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加工)。 

复合加工中心：

车铣复合加工中心：指既具有车削功能和铣削加工功能的加工装备。一般是指大型和重型的车铣复合加工装备，车和铣功能同样强大，可实现一些大型复杂零件(如大型舰船用整体螺旋桨)的一次装夹多表面的加工，由装备的精度来保证。零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度(如螺旋桨叶型面、定位孔、定位面等的相互位置精度)由装备的精度保证。

车钻铣复合加工中心

车铣镗复合加工中心

车钻铣复合加工中心

车铣复合加工中心

车铣镗复合加工中心

车磨复合加工中心

超声振动铣削复合加工中心

激光切割冲裁复合加工中心

冲裁等离子切割复合加工中心

柔性加工单元（柔性生产线）：

柔性加工单元由多台钻削加工中心、多台专机分别作为独立的加工单元用十几条物料传输装置联成。每个加工单元完成一定的加工工艺。加工线自动化程度高、节拍快，即能满足大批量的 高效生产，又具有很高的柔性、能够加工摩托车曲轴箱系列产品。

3、按主轴速度分：低速速加工中心、高速加工中心

高速加工中心：高速加工中心不断提高的工作性能是模具制造业得以高效和高精度加工模具的重要前提。90年代中后期出现的三轴高速加工中心现已发展到五轴高速加工中心。在驱动方式上，已从直线运动(X/Y/Z轴)的伺服电机和滚珠丝杠驱动发展到目前的直线电机驱动，回转运动 (A和C轴)采用了直接驱动的转矩电机，还有通过直线电机和转矩电机使加工中心发展成全采用直接驱动的五轴加工中心。显著提高了加工中心的行程速度、动态性能和定位精度。

4、按运动坐标数和同时控制的坐标数分类

加工中心可分为三轴二联动，三轴三联动，四轴三联动，五轴四联动，六轴五联动等。

三、加工中心应用：

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：    

1、箱体类零件    

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，一次装夹可以完成普通机床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，降低成本。对于加工工位较多，工作台需多次旋转角度才能完成的零件，一般选用卧式加工中心；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。  

2、复杂曲面    

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，复杂曲面一般可以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，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床。

3、异形件

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，加工精度也难以保证，这时可充分发挥加工中心工序集中的特点，采用合理的工艺措施，一次或两次装夹，完成多道工序或全部的加工内容。  

4、盘、套、板类零件    

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。