加工中心机加工的特征和流程

 

加工中心机加工是使用加工中心进行的一种切削加工。切削工具的位置根据输入的程序和三维图形的形状自动控制。此外，刀具可自动更换，因此无需每次加工都使用不同的设备或更换刀具，而且复杂形状的加工速度也更快。这样做的好处是，以前需要大量设备的加工，现在只需较少的设备就能完成，而且还能加工传统设备难以加工的复杂形状。

 

在使用加工中心进行机加工的过程中，切削工具高速旋转，将材料切削成所需形状。它可以被视为铣削加工的一种。它的主要特点是可以通过设置加工程序（NC程序）进行自动加工，并且可以自动更换多把刀具。它可以根据事先设定的程序，自动更换为与想要加工的材质和条件相对应的刀具，用来切削表面、开槽、打孔等。用于铣削加工的设备除了加工中心机床以外，还包括通用铣床和数控铣床。如果将它们与加工中心机床的机加工进行比较，通用铣床不具备自动换刀功能，也不能按照设定的程序进行自动加工；而数控铣床可以进行自动加工，但不能自动换刀。

设备种类	按照程序加工	刀具自动更换
加工中心机床	〇	〇
数控铣床	〇	×
通用铣床	×	×

加工中心机加工所使用的加工中心机床可分为以下四种类型。

1. ・立式加工中心
2. ・卧式加工中心
3. ・龙门加工中心
4. ・五轴加工中心

下面分别介绍立式、卧式、龙门以及五轴加工中心机床的特点。

• 立式加工中心

立式加工中心的刀具垂直于设备接地面的方向上，由上至下加工材料。安装刀具的回转轴可沿纵向、横向和高度方向移动，因此可从上方观察加工过程。与卧式机床相比，这种机床结构更紧凑，可在较小的空间内进行部署。虽然这种机床应用广泛，但加工过程中产生的切屑难以排出，因此更容易发生切屑引起的故障。与大批量生产相比，它更适合多品种小批量生产。

• 卧式加工中心

卧式加工中心的刀具水平安装，在平行于设备接地面的方向上，从侧面加工材料。加工过程中产生的切屑向下掉落，因此与立式加工中心相比，不易产生切屑相关问题。根据设备的不同，还可以添加自动传送零部件的装置。这样就可以连续加工材料，适用于同一产品的批量生产。

• 龙门加工中心

与立式加工中心一样，龙门加工中心的刀具也是垂直于设备接地面安装的。不过，立式加工中心的切削工具轴是悬臂式的，而龙门式加工中心则是由两根横跨工件的两根支柱呈“龙门式”从两侧支撑的。这种加工中心的特点是能够加工超过几米长的大型工件，但加工中心本身也非常大。

• 五轴加工中心（五轴联动机床）

五轴加工中心（五轴联动机床）是切削技术领域的最新设备，是在垂直轴、水平轴和高度轴之外增加了两个回转轴的加工中心。在立式或卧式加工中心上需要操作员手动旋转和重新定位材料的加工操作，在五轴加工中心上可以自动完成，无需操作员手动干预。此外，设备无需停机进行设置更改，因此可以连续进行加工。虽然大多数机床都是立式的，但有些龙门加工中心也可以旋转机头，以实现五轴加工，并用于飞机零部件的制造等。提高了加工效率，减少了设置误差，因此质量也得到了提高。另一方面，其缺点包括机床本身价格昂贵，因此加工费相对较高，而且重切削不是其强项，很少有在一台机床上完成所有工序的情况。此外，编制包括旋转在内的加工程序难度较高，这也是引进该设备的一个障碍。

关于三轴加工中心和五轴加工中心机床的详细区别请参考下文。

什么是轴类工件加工的好方法？介绍3轴加工中心和5轴加工中心机床的区别。

 

使用加工中心进行机加工时，需要采取以下步骤。

1.加工程序的编写和读取

为了按预期进行材料加工，需要编写一个程序来指示加工中心如何动作。程序是根据产品图纸和3D数据编写的，其中不仅包括形状，还包括切削方向、切削路径、刀具移动速度等。

程序编写完成后，将其加载到加工中心。

2.工件材料和刀具的设置（定位和组装）

将待加工的材料和要使用的刀具在加工中心上进行设置。此时，如果材料和刀具的位置不正确，就无法按预期精度进行加工，因此必须进行可靠的校准。

3.材料加工（程序执行）

准备就绪后，开始进行材料的加工。加工过程按照设定的程序进行，但有必要检查材料是否按预期进行加工。切削顺序是先粗加工，切削出大致形状；然后精加工，加工出所需的尺寸和形状。加工完成后，检查形状和精度是否符合预期。

 

使用加工中心机床进行机加工的过程中，通常适用的材料包括铁、铜、铝等金属，及其合金。材料在切削过程中会产生大量切屑，因此不适合加工金、银等昂贵材料。此外，如果刀具的种类和加工条件允许，也可以加工玻璃、树脂和陶瓷等脆性材料。

 

在使用加工中心机床进行加工时，必须在设计阶段就考虑好加工工序。根据加工顺序和成品形状的倒角等角度关系，质量、生产时间和成本都会有很大差异。具体来说，切削深度应尽可能浅，并可从两侧进行加工。如果需要加工较深的形状，可能会因刀具不稳定，导致精度变差。另外，如果待加工孔的侧面呈线形状态，孔的底部则需要R形状，侧面和底面都为线形的孔特征很难加工。

 

加工中心机加工是指使用加工中心机床进行的一种加工方法。用加工中心机床进行加工，可以通过设置程序，在加工过程中自动更换切削工具，从而在短时间内生产出优质产品。在采用加工中心机加工时，从设计阶段就考虑加工的流程和顺序是非常重要的。