1 加工中心的分類
加工中心常按主軸在空間所處的狀態(tài)分為立式加工中心和臥式加工中心，加工中心的主軸在空間處于垂直狀態(tài)的稱為立式加工中心，主軸在空間處于水平狀態(tài)的稱為臥式加工中心。如圖所示，
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| 臥式加工中心 |
立式加工中心 |
主軸可作垂直和水平轉換的，稱為立臥式加工中心或五面加工中心，也稱復合加工中心。按加工中心立柱的數量分；有單柱式和雙柱式(龍門式)。
龍門加工中心
按加工中心運動坐標數和同時控制的坐標數分：有三軸二聯動、三軸三聯動、四軸三聯動、五軸四聯動、六軸五聯動等。三軸、四軸是指加工中心具有的運動坐標數，聯動是指控制系統(tǒng)可以同時控制運動的坐標數，從而實現刀具相對工件的位置和速度控制。
按工作臺的數量和功能分：有單工作臺加工中心、雙工作臺加工中心，和多工作臺加工中心。
按加工精度分：有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心，分辨率為1μm，最大進給速度15～25m／min，定位精度lOμm左右。高精度加工中心、分辨率為0.1μm，最大進給速度為15～100m／min，定位精度為2μm左右。介于2～lOμm之間的，以±5μm較多，可稱精密級。
2 加工中心的結構組成
加工中心自問世至今已有30多年，世界各國出現了各種類型的加工中心，雖然外形結構各界，但從總體來看主要由以下幾大部分組成。
1、基礎部件。它是加工中心的基礎結構，由床身、立柱和工作臺等組成，它們主要承
受加工中心的靜載荷以及在加工時產生的切削負載，因此必須要有足夠的剛度。這些大件可
以是鑄鐵件也可以是焊接而成的鋼結構件，它們是加工中心中體積和重量最大的部件。
2、主軸部件。由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停和變速等動作均由數控系統(tǒng)控制，并且通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。
3、數控系統(tǒng)。加工小心的數控部分是由cNc裝置，可編程控制器、伺服驅動裝置以及操作面板等組成。它是執(zhí)行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。
4、自動換刀系統(tǒng)。由刀庫、機械手等部件組成。當需要換刀時，數控系統(tǒng)發(fā)出指令，由機械手(或通過其他方式)將刀具從刀庫內取出裝入主軸孔中。
5、輔助裝置。包括渦滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統(tǒng)等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用，因此也是加工中心中不對缺少的部分。
3 加工中心的結構特點
1. 機床的剛度高、抗振性好。為了滿足加工中心高自動化、高速度、高精度、高可靠性的要求，加工中心的靜剛度、動剛度和機械結構系統(tǒng)的阻尼比都高于普通機床(機床在靜態(tài)力作用下所表現的剛度稱為機床的靜剛度；機床在動態(tài)力作用下所表現的剛度稱為機床的動剛度)。
2. 機床的傳動系統(tǒng)結構簡單，傳遞精度高，速度快。加工中心傳動裝置主要有三種，即滾珠絲杠副；靜壓蝸桿-蝸母條；預加載荷雙齒輪-齒條。它們由伺服電機直接驅動，省去齒輪傳動機構，傳遞精度高，速度快。一般速度可達15m／min，最高可達100m／min；
3. 主軸系統(tǒng)結構簡單，無齒輪箱變速系統(tǒng)(特殊的也只保留1～2級齒輪傳動)。主軸功率大，調速范圍寬，并可無級調速。目前加工中心95％以上的主軸傳動都采用交流主軸伺服系統(tǒng)，速度可從10～20000r／min無級變速。驅動主軸的伺服電機功率一般都很大，是普通機床的1～2倍，由于采用交流伺服主軸系統(tǒng)，主軸電動機功率雖大，但輸出功率與實際消耗的功率保持同步，不存在大馬拉小車那種浪費電力的情況，因此其工作效率最高，從節(jié)能角度看，加工中心又是節(jié)能型的設備；
4. 加工中心的導軌都采用了耐磨損材料和新結構，能長期的保持導軌的精度，在高速重切削下，保證運動部件不振動，低速進給時不爬行及運動中的高靈敏度。導軌采用鋼導軌、淬火硬度≥HRC ，與導軌配合面用聚四氟乙烯貼層。這樣處理的優(yōu)點：a．摩擦系數��；b．耐磨性好；c.減振消聲；d．工藝性好。所以加工中心的精度壽命比一般的機床高；
5. 設置有刀庫和換刀機構。這是加工中心與數控銑床和數控鏜床的主要區(qū)別，使加工中心的功能和自動化加工的能力更強了。加工中心的刀庫容量少的有幾把，多的達幾百把。這些刀具通過換刀機構自動調用和更換，也可通過控制系統(tǒng)對刀具壽命進行管理；
6. 控制系統(tǒng)功能較全。它不但可對刀具的自動加工進行控制，還可對刀庫進行控制和管理，實現刀具自動交換。有的加工中心具有多個工作臺，工作臺可自動交換，不但能對一個工件進行自動加工，而且可對一批工件進行自動加工。這種多工作臺加工中心有的稱為柔性加工單元。隨著加工中心控制系統(tǒng)的發(fā)展，其智能化的程度越來越高，如FANUCl6系統(tǒng)可實現人機對話、在線自動編程，通過彩色顯示器與手動操作鍵盤的配合，還可實現程序的輸入、編輯、修改、刪除，具有前臺操作、后臺編輯的前后臺功能。加工過程中可實現在線檢測，檢測出的偏差可自動修正，保證首件加工一次成功，從而可以防止廢品的產生。
DMG DMC 70 H 臥式加工中心
4. 加工中心的主要加工對象
加工中心適宜于加工復雜、工序多、要求較高、需用多種類型的普通機床和眾多刀具夾具，且經多次裝夾和調整才能完成加工的零件。其加工的主要對象有箱體類零件、復雜曲面、異形件、盤套板類零件和特殊加工等五類。
1. 箱體類零件
箱體類零件一般是指具有一個以上孔系，內部有型腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件。這類零件在機床、汽車、飛機制造等行業(yè)用的較多。如圖所示，
箱體類零件
箱體類零件一般都需要進行多工位孔系及平面加工，公差要求較高，特別是形位公差要求較為嚴格，通常要經過銑、鉆、擴、鏜、鉸、锪，攻絲等工序，需要刀具較多，在普通機床上加工難度大，工裝套數多，費用高，加工周期長，需多次裝夾、找正，手工測量次數多，加工時必須頻繁地更換刀具，工藝難以制定，更重要的是精度難以保證。
加工箱體類零件的加工中心，當加工工位較多，需工作臺多次旋轉角度才能完成的零件，一般選臥式鏜銑類加工中心。當加工的工位較少，且跨距不大時，可選立式加工中心，從一端進行加工。
2. 復雜曲面
復雜曲面在機械制造業(yè)，特別是航天航空工業(yè)中占有特殊重要的地位。復雜曲面采用普通機加工方法是難以甚至無法完成的。在我國，傳統(tǒng)的方法是采用精密鑄造，可想而知其精度是低的。復雜曲面類零件如：各種葉輪，導風輪，球面，各種曲面成形模具，螺旋槳以及水下航行器的推進器，以及一些其它形狀的自由曲面。
葉輪
這類零件均可用加工中心進行加工。銑刀作包絡面來逼近球面。復雜曲面用加工中心加工時，編程工作量較大，大多數要有自動編程技術。
3. 異形件
異形件是外形不規(guī)則的零件，大都需要點、線、面多工位混合加工。異形件的剛性一般較差，夾壓變形難以控制，加工精度也難以保證，甚至某些零件的有的加工部位用普通機床難以完成。用加工中心加工時應采用合理的工藝措施，一次或二次裝夾，利用加工中心多工位點、線、面混合加工的特點，完成多道工序或全部的工序內容。
4. 盤、套、板類零件
帶有鍵槽，或徑向孔，或端面有分布的孔系，曲面的盤套或軸類零件，如帶法蘭的軸套，帶鍵槽或方頭的軸類零件等，還有具有較多孔加工的板類零件，如各種電機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤類零件宜選擇立式加工中心，有徑向孔的可選臥式加工中心。
5. 特殊加工
在熟練掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工裝和專用工具，利用加工中心可完成一些特殊的工藝工作，如在金屬表面上刻字、刻線、刻圖案；在加工中心的主軸上裝上高頻電火花電源，可對金屬表面進行線掃描表面淬火；用加工中心裝上高速磨頭，可實現小模數漸開線圓錐齒輪磨削及各種曲線、曲面的磨削等。
5. 加工中心的附件
1. 鏈式刀庫
2. 盤式刀庫
3. 交換工作臺
