三軸/四軸/五軸數控加工中心

定義

CNC加工中心是多功能電腦控制的自動化工具機，具有銑、銑、鏜、車、鑽、攻牙、切削等功能。它是由機械設備和數控系統組成的適合加工複雜零件的高效能自動化工具機。具有強大的綜合能力，可高精度地一次執行多項任務，批量加工效率是普通工具機的5至10倍。更適合形狀複雜、精度要求高的單件加工或多品種的中小批量生產。

類型

鏜銑中心

用於鏜銑，適用於箱體、殼體及各種複雜零件的特殊曲線、曲面輪廓的多工序加工。加工中心一詞一般指的是鏜銑加工中心，而其他功能機器則應在前面加上定語，例如車削和鑽削加工中心。

鑽孔中心

它以鑽孔為主，刀庫主要採用刀塔頭形式。適用於中小型零件的鑽孔、鉸孔、鉸孔、攻牙等多工序加工。

車削中心

它是CNC車床的升級版。配有轉塔式刀庫或換刀機械手與鍊式刀庫組成的刀庫。多數工具機數控系統都配備2軸或3軸伺服軸，分別為X、Z、C軸，部分高性能車削中心也配有銑削動力頭。

複合加工中心

它能在一台設備上完成車削、銑削、鏜孔、鑽削等多工序加工，稱為複合工作中心，可以取代多台工具機實現多工序加工。此方法不僅可以減少上下料時間，提高生產效率，還可以保證並提高形狀、位置精度。工具機為五面複合加工中心，主軸頭可自動旋轉，進行直立、水平加工。

依運動座標個數及同時控制的座標數可分為3軸2聯動、3軸3連動、4軸3連動、5軸4連動、6軸5連動、多軸連動直線+旋轉+主軸擺動。 3軸、4軸指的是運動座標個數，連動是指控制系統能夠同時控制的座標個數，進而實現刀具相對於工件的位置、速度控制。

立式加工中心

是指主軸處於垂直狀態的加工中心。其結構多為定柱式，工作台為矩形，無分度和旋轉功能，適用於加工盤類、套類、板類零件。它一般有2個直線運動座標軸，也可沿著水平軸安裝在工作台上。旋轉迴轉工作台用於加工螺旋狀零件。

操作、觀察加工情況、調試程序均十分方便。但受限於立柱與換刀裝置的h8，太高的零件無法加工。加工型腔或凹面時，切屑不易排出。嚴重時會損壞刀具，損壞加工表面，影響加工的順利進行。

水平加工中心

是指主軸處於水平狀態的加工中心。它通常具有一個帶有自動分度的旋轉工作台。它一般有3~5個運動座標。常見的是3個直線運動座標加一個旋轉運動座標。最適合箱體類零件加上除曲面之外的剩餘4個面的加工。與立式相比，加工時排屑容易，有利於加工，但結構複雜。價格較高。

龍門加工中心

其外形與CNC龍門銑床相似。其主軸大多垂直設定。除了自動換刀裝置外，它還具有可更換的主軸頭附件。數控裝置的功能比較齊全，可以一機多用。特別適合加工大型工件和形狀複雜的工件。

5 軸加工中心

兼具直立式、臥式加工中心的功能。工件一次安裝後，即可完成除安裝面外的其餘5個面的加工。它有2種形式：一是主軸可旋轉900，可垂直、水平加工工件。另一類是主軸不換向，而是工作台隨工件旋轉900，完成工件5個面的加工。

多軸加工中心

它改變了以往傳統工具機的結構。透過連桿的運動，實現主軸多自由度的運動，完成工件複雜曲面的加工。

產品特性

全封閉防護

通常配有防護罩，加工時關閉防護門可有效防止人身傷害事故。

自動換刀

它有一個刀庫和一個自動換刀裝置。加工前將所需刀具裝入刀庫，加工過程中可透過程序控制自動更換刀具。

連續加工

它具有多個進給軸（3軸以上），甚至多個主軸，並且有3軸、5軸、XNUMX軸聯動等多種聯動軸，可自動完成多平面、多角度位置的加工。機械加工實現複雜零件的高精度加工。銑、鏜、鑽、擴、鉸孔、攻絲等加工可在一次裝夾中完成，工序高度集中。

高自動化、高精度、高效率

其主軸轉速、進給速度及快速定位精度高。透過合理選擇切削參數，可以充分發揮刀具的切削性能，減少切削時間，並且整個加工過程連續，各種輔助動作快速，自動化程度高。輔助動作時間短，停機時間短，因此，生產率高。

自動交換台

如果配備自動交換工作台，可以實現一個工作台正在加工，而另一個工作台完成工件的裝夾，從而大大減少輔助時間，提高加工效率。

多功能

具有複合車削功能、研磨功能等。例如，圓工作台可以帶動工件高速旋轉，刀具只進行主運動而不進給，完成類似的車削加工，這使其具有更寬的加工範圍。

高投資

由於其智慧化程度高、結構複雜、功能強大，其一次性投資和日常維護費用遠高於普通工具機。

優點缺點

優點

• 自動化技術程度高，生產力高。除手動裝夾毛坯外，整個生產過程可由CNC加工中心自動完成。如果配備自動裝卸手段，則是無人加工廠的基礎建設階段。減輕了操作人員的工作強度，不斷改善勞動條件；省去了畫線、多次裝夾定位、檢測等工序及輔助控制的工序，合理有效地提高了生產力。

• 對生產加工目標適用性強。當改變生產加工目標時，不僅更換刀具並克服毛坯裝夾方式，而且只需重新編程，無需採用其他複雜的調整，從而減少了生產準備週期時間。

• 加工精度高，產品品質相對穩定。生產加工規格尺寸精度在0.005～0.01毫米之間，不會受到零件複雜程度的干擾。考慮到大部分操縱由機器自動完成，消除了人為因素的偏差，增強了大量零件規格和尺寸的一致性。精度有保證。

• 易於與電腦建立通訊，輕鬆完成群組控制系統。考慮到CNC工具機易於與電腦應用設計系統軟體連接，形成CAD/CAM整合系統軟體，並且可以在CNC工具機之間建立鏈接，易於完成群控系統。

缺點

其缺點是價格昂貴，並且需要較高水準的維運人員。

兩台截然不同的機器，同一個名字

本頁並列列出了金屬加工中心和木材加工中心，除了名稱之外，它們幾乎沒有任何共同之處。 立式加工中心 它採用盒式鑄造工藝，具有適中而深的加工區域、強勁的低速主軸、冷卻液循環系統以及用於收集切屑的封閉式外殼。 木材加工中心 它是一種架設在寬大真空工作台上的龍門架，高速旋轉，輕薄切割，採用除塵而非冷卻液。兩者不可互相替代，因此請先確定您的工件是金屬還是板材，然後再比較頁面上相應部分的規格。價格也反映了這種差異，因為金屬加工中心比同等價位的木工加工中心工作面積小得多，卻需要更多的金屬部件和防護罩。

一次夾緊就是全部意義所在

加工中心與普通銑床或雕刻機的區別在於，工件一旦固定，所有加工都圍繞著它進行。銑削、鑽孔、鏜孔和攻絲等工序從刀庫依序進行，因此各特徵始終保持完美的相對位置；每次鬆開夾具並重新裝夾時，都會引入微小的誤差。這才是精度真正的關鍵所在，也是為什麼… 點對點雕刻机 一次即可完成面板的切割、鑽孔和開槽。在裝載時間至關重要的情況下， 雙工作台機器 讓操作員在一側切割的同時設置另一側，這樣就能將裝載時間從浪費的時間轉化為隱藏的時間。在評估機器的價值時，應該計算它在一次夾緊過程中完成的操作次數，而不是它的最高速度，因為工作時間和精度才是真正體現這些操作次數和精度的來源。

擁有金屬加工中心

金屬加工中心帶來了雕刻机使用者無需面對的日常操作習慣。切削液需要混合、添加，最終還需要更換；切屑必須在堆積在工件周圍之前清理乾淨。刀具本身就是一項獨立的預算，因為每個刀具都需要刀架和拉桿，而虎鉗和夾具的成本通常也超出預期。機器在預熱後運作最為精準，因此在進行精密加工前進行短暫的預熱是標準操作。 入口立式銑床 通常的做法是在入手更大尺寸的工具機之前先學習這些操作流程。正如本頁的評論者所指出的，CAD/CAM技能與工具機本身同樣重要，因為正是軟體將圖紙轉換成主軸執行的刀具路徑。在技​​能尚未完全掌握的情況下，購買設計文件或外包程式設計工作不失為合理的捷徑。

金屬球對木質球：

加工中心檢查清單：

☑ 在比較模型之前，先確定金屬或板材材質。

☑ 計算一次夾持可以完成的操作次數。

☑ 如果載入時間是限制因素，請諮詢雙表方案。

☑ 預算包括夾具、虎鉗和冷卻液。

☑ 精密切割前，請先讓主軸預熱。