三轴/四轴/五轴数控加工中心

定义

数控加工中心是一种多功能计算机控制的自动化机床，能够进行铣削、雕刻、镗削、车削、钻孔、攻丝和切割等加工。它是一种高效的自动化机床，适用于加工由机械设备和数控系统组成的复杂零件。它具有强大的综合能力，能够同时高精度地完成多项任务，其批量加工效率是普通机床的5到10倍。它更适用于形状复杂、精度要求高的单件加工，或中小批量、多品种的生产。

类型

镗铣中心

它用于镗铣加工，适用于箱体、壳体及各种复杂零件的特殊曲线、表面轮廓的多工序加工。加工中心一词一般指镗铣加工中心，其他功能机床前应加定语，如车削、钻削加工中心等。

钻井中心

它以钻孔为主，刀库以转塔头形式为主，适用于中小型零件的钻孔、铰孔、扩孔、攻丝等多工序加工。

车削中心

它是数控车床的升级换代产品，配有转塔式刀库或换刀机械手与链式刀库组成的刀库。机床数控系统大多配有2轴或3轴伺服轴，即X、Z、C轴，部分高性能车削中心配有铣削动力头。

复合加工中心

可以在一台设备上完成车削、铣削、镗孔、钻削等多工序加工，称为复合加工中心，可以代替多台机床实现多工序加工。这种方式不仅可以减少上下料时间，提高生产效率，而且可以保证和提高形位精度。该机是指5面复合加工中心，其主轴头可自动旋转，进行立式和卧式加工。

根据运动坐标个数及同时控制的坐标个数分为3轴2联动、3轴3联动、4轴3联动、5轴4联动、6轴5联动、多轴联动直线+旋转+主轴摆动。3轴、4轴指的是运动坐标个数，联动是指控制系统能同时控制的坐标个数，从而实现刀具相对于工件的位置、速度控制。

立式加工中心

是指主轴处于垂直状态的加工中心。其结构多为定柱式，工作台为矩形，无分度和旋转功能，适用于加工盘类、套类、板类零件。它一般有2个直线运动坐标轴，在工作台上可沿水平轴安装一个旋转回转工作台，用于加工螺旋状零件。

操作、观察加工状况、调试程序方便，但受限于立柱及换刀装置的h8，太高的零件无法加工，加工型腔或凹面时，切屑不易排出，严重时会损坏刀具、损坏加工表面，影响加工的顺利进行。

卧式加工中心

是指主轴处于水平状态的加工中心，通常带有自动分度的旋转工作台，一般有3～5个运动坐标，常见的是3个直线运动坐标加一个旋转运动坐标，最适合加箱体类零件除面外其余4个面的加工，与立式相比，加工时容易排屑，利于加工，但结构复杂，价格较高。

龙门加工中心

其外形与数控龙门铣床相似，主轴多数为垂直设置，除设有自动换刀装置外，还设有可更换的主轴头附件，数控装置功能比较齐全，可一机多用，特别适用于加工大型工件及形状复杂的工件。

五轴加工中心

它兼有立式、卧式加工中心的功能，工件一次安装后，即可完成除安装面外的其余5个面的加工，有2种形式：一是主轴可旋转900，工件可立式、卧式加工；二是主轴不换向，但工作台随工件旋转900，完成工件5个面的加工。

多轴加工中心

它改变了以往传统机床的结构，通过连杆的运动，实现主轴多自由度的运动，完成工件复杂曲面的加工。

产品特性

全封闭防护

通常配有防护罩，加工过程中关闭防护门可有效防止人身伤害事故。

自动换刀

它具有刀库和自动换刀装置，加工前将所需刀具装入刀库，加工过程中可通过程序控制自动更换刀具。

连续加工

它具有多个进给轴（3轴以上），甚至多个主轴，而且联动轴较多，如3轴、5轴、七轴联动，因此能自动完成多平面、多角度位置的加工，实现复杂零件的高精度加工。铣削、镗孔、钻、扩、铰孔、攻丝等加工可在一次装夹中完成，工序高度集中。

高自动化、高精度、高效率

它的主轴转速、进给速度和快速定位精度较高。通过合理选择切削用量，可以充分发挥刀具的切削性能，减少切削时间，而且整个加工过程连续，各种辅助动作快，自动化程度高。减少辅助动作时间和停机时间，因此，生产率较高。

自动交换表

若配有自动交换工作台，可实现一个工作台在加工的同时，另一个工作台完成工件的装夹，大大减少辅助时间，提高加工效率。

多功能

具有复合车削功能、磨削等功能，如圆工作台可带动工件高速旋转，刀具只做主运动而不做进给，完成类似车削的加工，使其具有更广阔的加工范围。

高投资

由于其智能化程度高、结构复杂、功能强大，其一次性投资和日常维护费用远高于普通机床。

优点和缺点

优点

• 自动化技术程度高，生产率高。除人工装夹毛坯外，整个生产过程均可由数控加工中心自动完成。若配备自动上下料装置，是无人化加工厂建设的基础阶段。减轻了操作人员的劳动强度，不断改善了劳动条件；省去了画线、多次装夹定位、检查等工序和辅助控制，合理有效地提高了生产率。

• 对生产加工目标适用性强。当改变生产加工目标时，不仅要更换刀具和克服毛坯装夹方法，而且只需重新编程，无需采用其他复杂的调整，从而缩短了生产准备周期时间。

• 加工精度高，产品质量比较稳定，生产加工规格尺寸精度在0.005~0.01mm之间，不会因零件复杂程度而受到干扰，考虑到大部分操作都是由机器自动完成，消除了人为因素的偏差，增强了大批量零件规格尺寸的统一性，保证了加工精度。

• 易于与计算机建立通讯，易于组成群控系统。考虑到数控机床易于与计算机应用设计系统软件连接，形成CAD/CAM集成系统软件，并能在数控机床之间建立链接，易于组成群控系统。

缺点

它的缺点是价格昂贵，对操作维护人员的水平要求较高。

两台截然不同的机器，同一个名字

本页并列列出了金属加工中心和木材加工中心，除了名称之外，它们几乎没有任何共同之处。 立式加工中心 它采用盒式铸造工艺，具有适中而深的加工区域、强劲的低速主轴、冷却液循环系统以及用于收集切屑的封闭式外壳。 木材加工中心 它是一种架设在宽大真空工作台上的龙门架，高速旋转，轻薄切割，采用除尘而非冷却液。两者不可互相替代，因此请先确定您的工件是金属还是板材，然后再比较页面上相应部分的规格。价格也反映了这种差异，因为金属加工中心比同等价位的木工加工中心工作面积小得多，却需要更多的金属部件和防护罩。

一次夹紧就是全部意义所在

加工中心与普通铣床或雕刻机的区别在于，工件一旦固定，所有加工都围绕它进行。铣削、钻孔、镗孔和攻丝等工序从刀库依次进行，因此各特征始终保持完美的相对位置；每次松开夹具并重新装夹时，都会引入微小的误差。这才是精度真正的关键所在，也是为什么…… 点对点雕刻机 一次即可完成面板的切割、钻孔和开槽。在装载时间至关重要的情况下， 双工作台机器 让操作员在一侧切割的同时设置另一侧，这样就能将装载时间从浪费的时间转化为隐藏的时间。在评估机器的价值时，应该计算它在一次夹紧过程中完成的操作次数，而不是它的最高速度，因为工作时间和精度才是真正体现这些操作次数和精度的来源。

拥有金属加工中心

金属加工中心带来了雕刻机用户无需面对的日常操作习惯。切削液需要混合、添加，最终还需要更换；切屑必须在堆积在工件周围之前清理干净。刀具本身就是一项独立的预算，因为每个刀具都需要刀架和拉杆，而虎钳和夹具的成本通常也超出预期。机器在预热后运行最为精准，因此在进行精密加工之前进行短暂的预热是标准操作。 入口立式铣床 通常的做法是在入手更大尺寸的机床之前先学习这些操作流程。正如本页的评论者所指出的，CAD/CAM技能与机床本身同样重要，因为正是软件将图纸转换成主轴执行的刀具路径。在技能尚未完全掌握的情况下，购买设计文件或外包编程工作不失为一种合理的捷径。

金属球对木质球：

加工中心检查清单：

☑ 在比较模型之前，先确定金属或板材材质。

☑ 计算一次夹紧可以完成的操作次数。

☑ 如果加载时间是限制因素，请咨询双表方案。

☑ 预算包括夹具、虎钳和冷却液。

☑ 精密切割前，请先让主轴预热。