加工中心是一种备有刀库并自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。目前加工中心具有以下特点：
①加工中心是在数控铣床或数控镗床的基础上增加了自动换刀装置，使工件在一次装夹后，可以连续完成对工件表面自动进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工步的加工，工序高度集中。
②加工中心一般带有自动分度回转工作台或主轴可自动转动，从而使工件一次装夹后，自动完成多个或多个角度位置的工序加工。
③加工中心能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能。
④加工中心若带有交换工作台，工件在工作位置的工作台上进行加工的同时，另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸，不影响正常的加工工件。
由于加工中心具有上述特点，因而可以大大减少工件的装夹、测量和机床的调整时间，减少工件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床3～4倍，大大提高了生产率。尤其是加工形状比较复杂、精度要求较高、品种更换速度低的工件时，更具有良好的经济性。
1.加工中心机床分类
（1）立式加工中心
立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，如图4-52所示。其结构形式多为固定立柱，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件，它一般具有两个直线运动坐标轴，并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台，用以加工螺旋线类零件。
立式加工中心装卡方便、便于操作、易于观察加工情况、调试程序容易、应用广泛。但受立柱高度及换刀装置的限制，不能加工太高的零件，在加工型腔或下凹的型面时，切屑不易排出，严重时会损坏刀具，破坏已加工表面，影响加工的顺利进行。
（2）卧式加工中心
卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心，如图4-53所示。卧式加工中心通常都带有自动分度的回转工作台，它一般具有3～5个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标，工件在一次装卡后，完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工，它最适合加工箱体类零件。与立式加工中心相比较，卧式加工中心加工时排屑容易、对加工有利，但结构复杂、价格较高。
图4-52 立式加工中心
图4-53 卧式加工中心
（3）龙门式加工中心
龙门式加工中心的形状与数控龙门铣床相似，如图4-54所示。龙门式加工中心主轴多为垂直设置，除自动换刀装置以外，还带有可更换的主轴头附件，数控装置的功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于加工大型工件和形状复杂的工件。
（4）五轴加工中心
五轴加工中心具有立式加工中心和卧式加工中心的功能，如图4-55所示。五轴加工中心，工件一次安装后能完成除安装面以外的其余五个面的加工。常见的五轴加工中心有两种形式：一种是主轴可以旋转90°，对工件进行立式和卧式加工；另一种是主轴不改变方向，而由工作台带着工件旋转90°，完成对工件五个表面的加工。
图4-54 龙门式加工中心
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图4-55 五轴加工中心
图4-56 虚轴加工中心
（5）虚轴加工中心
如图4-56所示，虚轴加工中心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，完成对工件复杂曲面的加工。
2.加工中心的基本组成
加工中心有多种类型，虽然外形结构不相同，但总体上是由以下四个部分组成的，如图4-57所示。
（1）基础部件
它主要由床身、立柱和工作台等组成，主要承受加工中心的静载荷和加工时的切削负载，因此必须具备更高的静动刚度。
（2）主轴部件
它由主轴箱、主轴、电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。主轴的启动、停止等动作和转速均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具进行切削。主轴部件是切削加工的功率输出部件，是加工中心的关键部件，其结构的好坏对加工中心的性能有很大的影响。
（3）数控系统
数控系统是由CNC装置、可编程控制器、伺服驱动装置以及电动机等部件组成，是加工中心执行控制动作和控制加工过程的中心。
（4）自动换刀装置（ATC）
加工中心与一般的数控机床不同的地方是它具有对零件进行多工序加工的能力，有一套自动换刀装置。
图4-57 加工中心的组成
1—底座；2—滑座；3—工作台；4—操作面板；5—主轴箱；6—主轴电动机；7—刀库；8—主轴；9—立柱
3.加工中心主要技术参数的含义
加工中心的主要技术参数包括工作台面积、各坐标轴行程、摆角范围、主轴转速范围、切削进给速度范围、刀库容量、换刀时间、定位精度、重复定位精度等，其具体内容及作用详见表4-9。
表4-9 加工中心的主要技术参数表
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