1.2.2 加工中心的組成及結構特點

1.加工中心的用途

加工中心（Machining Center）是在數(shù)控銑床的基礎上發(fā)展起來的一種高度自動化的加工設備，它是一種帶有刀庫和自動換刀裝置（ATC）的數(shù)控機床，又稱為自動換刀數(shù)控機床或多工序數(shù)控機床。工件經一次裝夾后，數(shù)控系統(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功能，連續(xù)地對工件各表面自動進行銑（車）、鉆、擴、鉸、鏜、攻螺紋等多種工序的加工，適用于加工凸輪、箱體、支架、蓋板、模具等各種復雜型面的零件。

2.加工中心的組成

加工中心的外形如圖1.3所示，加工中心的組成如圖1.4所示。

加工中心有各種類型，雖然外形結構各異，但總體上是由基礎部件、主軸部件、數(shù)控系統(tǒng)、自動換刀裝置（ATC）幾大部分組成。加工中心與一般數(shù)控機床的顯著區(qū)別是具有對零件進行多工序加工的能力，有一套自動換刀裝置。有些加工中心除配有刀庫外，還有主軸頭庫，可自動更換主軸頭進行臥銑、立銑、磨削和轉位銑削等。

目前，加工中心的刀庫容量越來越大，換刀時間越來越短，加工精度越來越高，功能不斷增強，除了在數(shù)控銑床基礎上發(fā)展起來的加工中心（銑鏜加工中心）外，還出現(xiàn)了在數(shù)控車床基礎上發(fā)展起來的車削加工中心。

3.加工中心的主要結構特點

（1）具有刀庫和自動換刀裝置，加工中心由數(shù)控系統(tǒng)控制機床自動更換刀具。

（2）加工中心一般帶有自動分度回轉工作臺或可自動轉角度的主軸箱，從而使工件在一次裝夾后，自動完成多個平面或多個角度位置的多工序加工。

（3）有的加工中心具有自適應控制功能，在加工過程中能隨著加工條件的變化而自動調整最佳切削參數(shù)，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功能，從而得到更好的加工質量。

【知識拓展】

數(shù)控機床坐標軸通常分兩類：一類是直線坐標軸X、Y、Z，另一類是指分別圍繞這些直線坐標軸旋轉的A、B、C坐標軸。

（1）二軸聯(lián)動 主要用于數(shù)控車床加工曲線旋轉面或數(shù)控銑床等加工曲線柱面。

（2）二軸半聯(lián)動 主要用于三軸以上控制的機床，其中二軸聯(lián)動，另一個軸做周期性進給。

（3）三軸聯(lián)動 一般分成兩類，一類就是X、Y、Z三個直線坐標軸聯(lián)動，比較多的用于數(shù)控銑床、加工中心等；另一類是除了同時控制X、Y、Z中的兩個直線坐標軸外，還同時控制圍繞其中某一直線坐標旋轉的旋轉坐標軸。如車削加工中心，它除了縱向（Z軸）、橫向（X軸）兩個直線坐標軸聯(lián)動外，還需同時控制圍繞Z軸旋轉的主軸（C軸）聯(lián)動。

（4）四軸聯(lián)動 同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸與某一旋轉坐標軸聯(lián)動。

（5）五軸聯(lián)動 除同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸聯(lián)動外，還同時控制圍繞這些直線坐標軸旋轉的A、B、C坐標軸中的兩個旋轉坐標軸，形成同時控制五個軸聯(lián)動。這時刀具可以被定在空間的任意方向。

【知識訓練】

1.數(shù)控銑床和加工中心的主要區(qū)別是什么？

2.簡單敘述一下你所見過的數(shù)控銑床（如圖1.1）和加工中心（如圖1.3）有何不同？