加工中心（英文縮寫(xiě)為CNC 全稱為Computerized Numerical Control）： 是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成工件幾個(gè)面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。由于加工中心設(shè)備的特性，就要求工件在加工過(guò)程中的工藝性是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工的。

一、加工中心加工工藝的內(nèi)容

　　加工中心加工工藝是采用加工中心加工零件時(shí)所運(yùn)用的方法和技術(shù)手段的總和。其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

　　（一）選擇并確定零件的加工坐標(biāo)、內(nèi)容；
　　（二）根據(jù)零件特點(diǎn)選擇零件加工基準(zhǔn)面；
　　（三）對(duì)零件圖紙進(jìn)行加工中心加工工藝分析；
　　（四）工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計(jì)；
　　（五）工序、工步的設(shè)計(jì)；
　　（六）加工軌跡的計(jì)算和優(yōu)化；
　　（七）加工中心加工程序的編寫(xiě)、校驗(yàn)與修改；
　　（八）首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的處理。
　　總之，加工中心工藝內(nèi)容較多，有些與普通機(jī)床加工相似。

二、加工中心加工工藝分析

　　工藝分析是加工中心加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定得合理與否，對(duì)程序的編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。這就要求編程者不僅要能掌握編程語(yǔ)言，還要了解加工中心的工作原理、性能特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)，同時(shí)，還應(yīng)熟練掌握工件加工工藝，確定合理的切削用量、正確選用刀具和裝夾方法。因此，應(yīng)遵循一般的工藝原則并結(jié)合加工中心的特點(diǎn)，認(rèn)真而詳細(xì)地進(jìn)行加工中心加工工藝分析。

　　（一）零件圖分析
　　零件圖分析是制定加工中心工藝的首要任務(wù)。主要進(jìn)行尺寸標(biāo)注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術(shù)要求分析。此外還應(yīng)分析零件結(jié)構(gòu)和加工要求的合理性，選擇工藝基準(zhǔn)。

　　1．尺寸標(biāo)注方法分析

　　零件圖樣應(yīng)表達(dá)正確，標(biāo)注齊全。同時(shí)要特別注意，圖樣上應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從而簡(jiǎn)化編程，保證零件的精度要求。

　　2．輪廓幾何要素分析

　　在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在零件圖分析時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。

　　3．精度和技術(shù)要求分析

　　加工零件的精度和技術(shù)分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，關(guān)系到能否正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內(nèi)容包括：分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理；分析本工序的加工中心加工精度能否達(dá)到圖紙要求，若達(dá)不到，允許采取其他加工方式彌補(bǔ)時(shí)，應(yīng)給后續(xù)工序留有余量；對(duì)圖紙上有位置精度要求的表面，應(yīng)保證在一次裝夾下完成。

　　（二）夾具和刀具的選擇

　　1．工件的裝夾與定位

　　在加工中心上，夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件，而且還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的零點(diǎn)。在加工中心上加工的零件一般都比較復(fù)雜。零件在一次裝夾中，既要粗銑、粗鏜，又要精銑、精鏜，需要多種多樣的刀具，這就要求夾具既能承受大切削力，又要滿足定位精度要求。這就要求加工中心夾具比普通機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單，夾緊動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確，盡量減少輔助時(shí)間，操作方便、省力、安全，而且要保證足夠的剛性，還要能靈活多變。

　　在加工中心機(jī)床上，要想合理應(yīng)用好夾具，首先要對(duì)加工中心的加工特點(diǎn)有比較深刻的理解和掌握，同時(shí)還要考慮如下因素：
　　（1）加工零件的精度；
　　（2）批量大小；
　　（3）制造周期；
　　（4）制造成本。

　　根據(jù)加工中心機(jī)床特點(diǎn)和加工需要，目前常用的夾具結(jié)構(gòu)類型有專用夾具、組合夾具；可調(diào)整夾具和成組夾具。在選擇時(shí)要綜合考慮各種因素，選擇最經(jīng)濟(jì)、最合理的夾具形式。

　　2．刀具選擇

　　選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀；在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。

　　刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。

　　（三）切削用量選擇

　　加工中心加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速S（或切削速度υ）及進(jìn)給速度F（或進(jìn)給量f）。

　　切削用量的選擇原則，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。

　　切削深度ap。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap 就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。精加工余量可略小于普通機(jī)床。

　　切削寬度ae。一般ae 與刀具直徑d 成正比，與切削深度成反比。

　　切削速度Vc。提高Vc 也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但Vc 與刀具耐用度的

　　關(guān)系比較密切。隨著Vc 的增大，刀具耐用度急劇下降，故Vc 的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系。

　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度Vc 來(lái)選定。計(jì)算公式為：n=(1000×Vc)/(p×d)式中，d 為刀具或工件直徑（mm）。加工中心控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。

　　進(jìn)給速度Vf。Vf 應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。Vf 的增加也可以進(jìn)步生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，Vf 可選擇得大些。在加工過(guò)程中，Vf 也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。

　　（四）劃分工序及擬定加工順序

　　1．工序劃分的原則

　　當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，往往不可能用一道工序來(lái)滿足其要求，而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量。加工中心零件的加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同，可分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個(gè)階段。

　　（1）粗加工階段。沈陽(yáng)機(jī)床其任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。
　　（2）半精加工階段。其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工(如精車、精磨)做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要素表面加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋、銑鍵槽等。
　　（3）精加工階段。其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度值要求。主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。
　　（4）光整加工階段。對(duì)零件上精度和表面粗糙度要求很高(IT6級(jí)以上，表面粗糙度值為及。0．2lLm 以下)的表面，需進(jìn)行光整加工。其主要目標(biāo)是提高尺寸精度、減小表面粗糙度值。一般不用來(lái)提高位置精度。

三、結(jié)語(yǔ)

　　加工中心作為一種高效率的設(shè)備，欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn)，除了必須掌握其性能、特點(diǎn)及操作方法外，還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝，以得到最優(yōu)的加工方案。