如何确定加工中心的适用场合？

通常能够在数控铣床上加工的工序内容，都可以在加工中心上加工。由于加工中心具备自动换刀的功能，并且其加工工序高度集中，因此对于在加工过程中需要调用多把刀具或者需要频繁换刀以及工序繁杂、生产周期较长、位置精度要求较高和不同表面间的尺寸精度要求较高的工序内容更适合在加工工心上加工。

加工中心加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件及盘、套、板类零件和新产品试制中的零件等。

1．箱体类零件

箱体类零件一般是指具有一个以上孔系、内部有型腔且在长、宽、高方向有一定比例的零件，这类零件在机床、汽车、飞机制造等行业应用较多，如图5-3所示。箱体类零件一般都需要进行多工位孔系及平面加工，公差要求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪、攻丝等工序，需要刀具较多。如果在普通机床上加工，则需要工装套数多，费用高，且需多次装夹、找正，手工测量次数多，加工时必须频繁地更换刀具，因此加工周期较长，更重要的是精度难以保证。

图5-3　箱体零件

加工箱体类零件的加工中心，当加工工位较多、需工作台多次旋转才能完成的零件时，一般选卧式镗铣类加工中心。

在加工中心上加工箱体类零件，一次装夹后可完成普通机床60%～95%的加工内容。

2．复杂曲面

复杂曲面类零件是指各种叶轮、导风轮、球面、各种曲面成形模具、螺旋桨及水下航行器的推进器，以及一些其他形状的自由曲面。复杂曲面在机械制造业，特别是航天航空工业中占有特殊的、重要的地位。复杂曲面采用普通机床加工方法是难以甚至无法完成的。在我国，传统的方法是采用精密铸造，但其精度和强度都难以满足要求。这类零件均可用加工中心进行加工，其中有些零件可以采用三轴联动的机床来完成，但效率较低，其加工质量也难以得到保证；而对于像整体叶轮（见图4-5）这一类零件，由于会发生干涉，故根本无法用三轴联动的机床来完成加工任务，只能用具备多轴联动的加工中心来完成。

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图5-4　异形件

3．异形件

异形件是外形不规则的零件，如图5-4所示，大多需要点、线、面多工位混合加工，在普通机床上通常采取工序分散的原则加工，需用工装较多，周期较长。此外，异形件的刚性一般较差，夹压变形难以控制，用普通机床加工其精度难以保证，甚至某些零件需要加工的部位用普通机床难以完成。

用加工中心加工时应采用合理的工艺措施，一次或两次装夹后，可利用加工中心加工工序高度集中的优点，完成大部分或全部的工序内容。

4．盘、套、板类零件

此类零件指带有键槽，或径向孔，或端面有分布的孔系、曲面的盘套或轴类零件，如图5-5所示。如带法兰的轴套、带键槽或方头的轴类零件等；还有具有较多孔的板类零件，如各种电机盖等。一般端面有分布孔系及曲面的盘类零件宜选择立式加工中心，有径向孔的可选卧式加工中心。

图5-5　盘类零件

5．新产品试制中的零件

新产品在定型之前，选择加工中心试制，可省去许多用通用机床加工所需的试制工装，从而极大地降低产品研制成本，缩短产品研制周期。