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加工中心基礎知識匯總（摘錄）
閱讀：1073 發(fā)布時間：2014-5-23加工中心基礎知識匯總收集了一些關于加工中心的資料，匯總了一下，有興趣的朋友可以補充一下。加工中心是制造業(yè)的一個產(chǎn)品，同時又是制造業(yè)的重要加工設備。應當有更多人關注，并發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)。可目前中國的加工中心制造水平還遠遠落后于國外，努力吧。
一、加工中心分類
1.按換刀形式分類
(1)帶刀庫機械手的加工中心加工中心換刀裝置由刀庫、機械手級組成，換刀動作由機械手完成。
(2)機械手的加工中心這種加工中心的換刀通過刀庫和主軸箱配合動作來完成換刀過程。
(3)轉塔刀庫式加工中心一般應用于小型加工中心，主要以加工孔為主。
2.按機床形態(tài)分類
(1)臥式加工中心指主軸軸線為水平狀態(tài)設置的加工中心。臥式加工中心一般具有3-5個運動坐標。常見的有三個直線運動坐標(沿X、Y、Z軸方向)加一個回轉坐標(工作臺)，它能夠使工件一次裝夾完成除安裝面和頂面以外的其余四個面的加工。臥式加工中心較立式加工中心應用范圍廣，適宜復雜的箱體類零件、泵體、閥體等零件的加工。但臥式加工中心占地面積大，重量大；結構復雜，價格較高。
(2)立式加工中心指主軸軸心線為垂直狀態(tài)設置的加工中心。立式加工中心一般具有三個直線運動坐標，工作臺具有分度和旋轉功能，可在工作臺上安裝—個水平軸的數(shù)控轉臺用以加工螺旋線零件。立式加工中心多用于加工筒單箱體、箱蓋、板類零件和平面凸輪的加工。立式加工中心具有結構簡單、占地面積小、價格低的優(yōu)點。
(3)龍門加工中心，與龍門銑床類似，適應于大型或形狀復雜的工件加工。
(4)加工中心加工中心也稱五面加工中心小工件裝夾能完成除安裝面外的所有面的加工；具有立式和臥式加工中心的功能。常見的萬健躺工中心有兩種形式：一種是主軸可以旋轉900既可象立式加工中心一樣，也可象臥式加工中心一樣；另一種是主軸不改變方向，而工作臺帶著工件旋轉900完成對工件五個面的加工。在加工中心安裝工件避免了由于二次裝夾帶來的安裝誤差，所以效率和精度高，但結構復雜、造價也高。
二、什么是加工中心
加工中心(Machining Center)簡稱MC，是由機械設備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復雜形狀工件的率自動化機床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，對工件一次裝夾后進行多工序加工的數(shù)控機床。加工中心是高度機電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具，自動對刀、自動改變主軸轉速、進給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序。因而大大減少了工件裝夾時間，測量和機床調整等輔助工序時間，對加工形狀比較復雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果。
加工中心zui初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來的。與數(shù)控銑床相同的是， 加工中心同樣是由計算機數(shù)控系統(tǒng)(CNC)、伺服系統(tǒng)、機械本體、液壓系統(tǒng)等各部分組成。但加工中心又不等同于數(shù)控銑床， 加工中心與數(shù)控銑床的zui大區(qū)別在于加工中心具有自動交換刀具的功能，通過在刀庫安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實現(xiàn)鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽等多種加工功能。
[編輯本段]加工中心的分類
１、加工中心按加工工序可分分鏜銑與車銑兩大類。
（1）鏜銑
（2）車銑
２、按控制軸數(shù)可分為：
（1）三軸加工中心
（2）四軸加工中心
（3）五軸加工中心。
３、以主軸與工作臺相對位置分類，分為臥式、立式和加工中心。
(1)臥式加工中心：是指主軸軸線與工作臺平行設置的加工中心，主要適用于加工箱體類零件。
(2)立式加工中心：（Vertical Machining Center）是指主軸軸線與工作臺垂直設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
(3)加工中心(又稱多軸聯(lián)動型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作臺回轉軸線的角度可控制聯(lián)動變化，完成復雜空間曲面加工的加工中心。適用于具有復雜空間曲面的葉輪轉子、模具、刃具等工件的加工。多工序集中加工的形式擴展到了其他類型數(shù)控機床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床上配置多個自動換刀裝置，能控制三個以上的坐標，除車削外，主軸可以停轉或分度，而由刀具旋轉進行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復雜的旋轉體零件。加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類。臥式
加工中心一般具有分度轉臺或數(shù)控轉臺，可加工工件的各個側面；也可作多個坐標的聯(lián)合運動，以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺，僅作頂面加工。此外，還有帶立、臥兩個主軸的復合式加工中心，和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心，它們能對工件進行五個面的加工。
加工中心的自動換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成。刀庫種類很多，常見的有盤式和鏈式兩類。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具，常見的為機械手；也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。
三、加工中心的工作原理
工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。 加工中心由于工序的集中和自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機床開動時間的80％左右(普通機床僅為15～20％)；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的
經(jīng)濟效果。加工中心適用于零件形狀比較復雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。
四、加工中心的發(fā)展史
*臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置，從而實現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。二十世紀70年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時進行多孔加工。
五、加工中心定期檢查項目
1、主軸在額定zui高轉速下運轉軸承狀態(tài) 測振儀
2、設備水平檢測 水平儀
3、X/Y/X軸相互垂直度檢測 方箱/角尺
4、X/Y/Z軸重復定位精度檢測 激光干涉儀（視設備品牌可以自動補償）
5、X/Y/Z軸累計誤差檢測 激光干涉儀（視設備品牌可以自動補償）
6、主軸300mm徑向跳動檢測
7、主軸與工作臺面的垂直度檢測
8、X/Y/Z軸滾珠絲杠軸承狀態(tài)檢測、
9、X/Y/Z軸絲杠狀態(tài)檢測
六、加工中心定期保養(yǎng)項目
（一）機械部份
1、 檢查潤滑系統(tǒng)，壓力表狀態(tài)，清洗潤滑系統(tǒng)過濾網(wǎng)，更換潤滑油，疏通油路，
2、 檢查氣路系統(tǒng)，清潔空氣過濾網(wǎng)，消除壓力氣體的泄漏。
3、 檢查液路系統(tǒng)，清潔過濾器、清洗油箱，更換或過濾油液。可能的情況下，更換密封件。
4、 緊固各傳動部件，更換不良標準件。
5、 油脂潤滑部位，按要求，加注潤滑脂
6、 清潔、清洗各傳動面，
7、 檢查刀庫、機械手狀態(tài)，分析機械手磨損狀態(tài)，向客戶提出更換建議。
8、 修復修正外部元件的損壞件。
9、 檢查防護罩狀態(tài)。準確的將信息反饋給客戶。
（二）電氣部份
10、清潔控制柜內電氣元件，檢查、緊固接線端子的緊固狀態(tài)。
11、清洗、清潔數(shù)控系統(tǒng)控制模塊、電路板，清潔風扇，空氣過濾網(wǎng)，清潔散熱裝置，
12、清潔伺服電機風扇葉片。
13、清潔操作面板內部元件，電路板、風扇。檢查插接件的緊固狀態(tài)。
七、加工中心安全規(guī)則
1．必須遵守加工中心安全操作規(guī)程。
2．工作前按規(guī)定應穿戴好防護用品，扎好袖口，不準戴圍巾、戴手套、打領帶、圍圍裙，女工發(fā)辮應
挽在帽子內。
3．開機前檢查刀具補償、機床零點、工件零點等是否正確。
4．各按鈕相對位置應符合操作要求。認真編制、輸入數(shù)控程序。
5．要檢查設備上的防護、保險、信號、位置、機械傳動部分、電氣、液壓、數(shù)顯等系統(tǒng)的運行狀況，
在一切正常的情況下方可進行切削加
工。
6．加工前機床試運轉，應檢查潤滑、機械、電氣、液壓、數(shù)顯等系統(tǒng)的運行狀況，在一切正常的情況
下方可進行切削加工。
7．機床按程序進入加工運行后，操作人員不準接觸運動著的工件、刀具和傳動部分，禁止隔著機床轉
動部分傳遞或拿取工具等物品。
8．調整機床、裝夾工件和刀具以及擦拭機床時，必須停車進行。
9．工具或其它物品不許放在電器、操作柜及防護罩上。
10．不準用手直接清除鐵屑，應使用專門工具清掃。
11．發(fā)現(xiàn)異常情況及報警信號，應立即停車，請有關人員檢查。
12．不準在機床運轉時離開加工中心
八、加工中心常識
加工中心是備有刀庫，并能自動更換刀具，對工件進行多工序加工的數(shù)字控制機經(jīng)濟。工件經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機經(jīng)濟按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機經(jīng)濟主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。
加工中心由于工序的集中和自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機床開動時間的8O%左右(普通機床僅為15～20%)；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟效果。加工中心適用于零件形狀比較復雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。
*臺加工中心是1958年由經(jīng)濟卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置，從而實現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。 二十世紀70年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時進行多孔加工。
這種多工序集中加工的形式也擴展到了其他類型數(shù)控機床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床上配置多
個自動換刀裝置，能控制三個以上的坐標，除車削外，主軸可以停轉或分度，而由刀具旋轉進行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復雜的旋轉體零件。
加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類。臥式加工中心一般具有分度轉臺或數(shù)控轉臺，可加工工件的各個側面；也可作多個坐標的聯(lián)合運動，以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺，
僅作頂面加工。此外，還有帶立、臥兩個主軸的復合式加工中心，和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心，它們能對工件進行五個面的加工。
加工中心的自動換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成。刀庫種類很多，常見的有盤式和鏈式兩類。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。 換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具，常見的為機械手；也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。 為了進一步縮短非切削時間，有的加工中心配有兩個自動交換工件的托板。一個裝著工件在工作臺上加工，另一個則在工作臺外裝卸工件。機床完成加工循環(huán)后自動交換托板，使裝卸工件與切削加工的時間相重合。
九、加工中心和數(shù)控機床的區(qū)別
數(shù)控機床：車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。
給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機床就成了數(shù)控機床。當然，普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么
簡單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機床結構發(fā)生變化，zui主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心zui主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數(shù)控設備，主要是指數(shù)控機床和加工中心。加工中心是指備有刀庫，具有自動換刀功能，對工件一次裝夾后進行多工序加工的數(shù)控機床。加工中心是高度機電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具，自動對刀、自動改變主軸轉速、進給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序。因而大大減少了工件裝夾時間，測量和機床調整等輔助工序時間，對加工形狀比較復雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果。
加工中心通常以主軸與工作臺相對位置分類，分為臥式、立式和加工中心。
(1)臥式加工中心：是指主軸軸線與工作臺平行設置的加工中心，主要適用于加工箱體類零件。
(2)立式加工中心：是指主軸軸線與工作臺垂直設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
(3)加工中心(又稱多軸聯(lián)動型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作臺回轉軸線的角度可控制聯(lián)動變化，完成復雜空間曲面加工的加工中心。適用于具有復雜空間曲面的葉輪轉子、模具、刃具等工件的加工。
十、加工中心加工工件的安裝
（一）加工中心加工定位基準的選擇：
1．選擇基準的三個基本要求：(1)所選基準應能保證工件定位準確裝卸方便可靠。(2)所選基準與各加
工部位的的尺寸計算簡單。(3)保證加工精度。
2．選擇定位基準6原則：(1)盡量選擇設計基準作為定位基準；(2)定位基準與設計基準不能統(tǒng)一時，
應嚴格控制定位誤差保證加工精度； (3)工件需兩次以上裝夾加工時，所選基準在一次裝夾定位能完成全部關鍵精度部位的加工；(4)所選基準要保證完成盡可能多的加工內容；(5)批量加工時，零件定位基準應盡可能與建立工件坐標系的對刀基準重合；(6)需要多次裝夾時，基準應該前后統(tǒng)一。
（二）加工中心夾具的確定：
1．對夾具的基本要求：(1)夾緊機構不得影響進給，加工部位要敞開；(2)夾具在機床上能實現(xiàn)定
向安裝；(3)夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。
2．常用夾具種類：(1)通用夾具：如虎鉗、分度頭、卡盤等；(2)組合夾具：組合夾具由一套結構已經(jīng)
標準化、尺寸已經(jīng)規(guī)格化的通用元件組合元件所構成；(3)夾具：專為某一項或類似的幾項加工設計制造的夾具；(4)可調整夾具：組合夾具與夾具的結合，既能保證加工的精度，裝夾更具靈活性；(5)多工位夾具：可同時裝夾多個工件的夾具；(6)成組夾具：專門用于形狀相似、尺寸相近且定位、夾緊、加工方
法相同或相似的工件的裝夾。
3．加工中心夾具的選用原則：
(1)在保證加工精度和生產(chǎn)效率的前提下，優(yōu)先選用通用夾具；
(2)批量加工可考慮采用簡單夾具；
(3)大批量加工可考慮采用多工位夾具和的氣壓、液壓等夾具；
(4)采用成組工藝時應使用成組夾具；
4．工件在機床工作臺上的*裝夾位置：工件裝夾位置應保證工件在機床各軸的加工行程范圍內，并且使得刀具的長度盡可能縮短，提高刀具的加工剛性。