在高速加工中,計算機數(shù)控系統(tǒng)必須保證形成的加工軌跡,另外,在用直線段來逼近零件輪廊時,為了保證精度,直線段勢必很短,從而使得零件程序變得很長?；诖?計算機數(shù)控系統(tǒng)需要一個32位的微處理器,有時甚至需要多個微處理器,以完成高速插補、高速段處理和良好的待加工軌跡監(jiān)控(LookAhead)功能。為了能預(yù)先知道刀具路徑以避免在拐角處出現(xiàn)事故,計算機數(shù)控系統(tǒng)是具有較多段加工NC代碼軌跡監(jiān)控的能力,這與司機必須有良好的視野范圍才能高速駕駛一輛汽車有些類似。

目前所有較高水平的計算機數(shù)控系統(tǒng)都具有待加工軌跡監(jiān)控能力。所謂待加工軌跡監(jiān)控,就是計算機數(shù)控系統(tǒng)在控制加工的同時掃描待加工的數(shù)控代碼,看刀具路徑是否有方向上的突然改變,如果計算機數(shù)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)前面必須改變進給方向時,自動執(zhí)行加減速程序,以避免偏離程序中規(guī)定的切削加工路徑。

一些計算機數(shù)控系統(tǒng)和機床制造商通過軟件來增強這一功能,并以此來優(yōu)化加工中心機床的性能。當(dāng)然,這些加/減速處理都是隨不同機床的動態(tài)特性及要求的加工精度的不同而不同。

加工中心快速換刀的一些結(jié)構(gòu)方法

加工中心除了在傳統(tǒng)換刀裝置的基礎(chǔ)上提高動作速度外，還出現(xiàn)了一些新方法和新結(jié)構(gòu)換刀裝置：

1、多主軸換刀

這種加工中心沒有傳統(tǒng)的刀庫和換刀裝置，而是采用多個主軸并排固定在主軸架上，一般為3～18個。每個主軸由各自的電動機直接驅(qū)動，并且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換，而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸，實現(xiàn)換刀并立即加工。這個移動時間就是換刀時間，而且非常短。由夾具快速移動完成換刀，省去了復(fù)雜的換刀機構(gòu)。實現(xiàn)了切屑到切屑換刀時間僅為0.4s。是目前世界上切屑到切屑換刀時間的機床。這種結(jié)構(gòu)的機床和通常的加工中心結(jié)構(gòu)已大不相同。不僅可以用于需要快速換刀的加工，而且可以多軸同時加工，適合在率生產(chǎn)線上使用。

2、雙主軸換刀

加工中心有兩個工作主軸，但不是同時用于切削加工。一個主軸用于加工，另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時，加工的主軸迅速退出，換好刀具的主軸立即進入加工。由于兩個過程可以同時進行，換刀時間實際就是已經(jīng)裝好刀具的兩個主軸的換位時間，使輔助時間減到少，即機床切屑到切屑換刀時間達到。由于有兩個主軸，這種機床的刀庫和換刀機械手可以是一套，也可以是兩套。

3、刀庫布置在主軸周圍的轉(zhuǎn)塔方式

這種方式刀庫本身就相當(dāng)于機械手，即通過刀庫拔插刀并采用順序換刀，使機床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現(xiàn)任意換刀，則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等，遠的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此，這種方式作為高速自動換刀裝置只能采用順序選刀的方式。

4、多機械手方式

同樣刀庫布置在主軸的周圍，但采用每把刀有一個機械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失，并可以采用任意選刀的方式。

如何保養(yǎng)加工中心呢？

加工中心的正確操作使用能夠防止機床非正常磨損，做好日常維護保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，那么對于加工中心我們該如何的保養(yǎng)呢?

一、數(shù)控設(shè)備的使用環(huán)境，為提高數(shù)控設(shè)備的使用壽命，一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。精密數(shù)控設(shè)備要遠離振動大的設(shè)備，如沖床、鍛壓設(shè)備等。

二、良好的電源保證，為了避免電源波動幅度大(大于±10%)和可能的瞬間干擾信號等影響，數(shù)控設(shè)備一般采用專線供電(如從低壓配電室分一路單獨供數(shù)控機床使用)或增設(shè)穩(wěn)壓裝置等，都可減少供電質(zhì)量的影響和電氣干擾。

三、制定有效操作規(guī)程，在數(shù)控機床的使用與管理方面，應(yīng)制定一系列切合實際、行之有效的操作規(guī)程。例如潤滑、保養(yǎng)、合理使用及規(guī)范的交接班制度等，是數(shù)控設(shè)備使用及管理的主要內(nèi)容。制定和遵守操作規(guī)程是保證數(shù)控機床安全運行的重要措施之一。實踐證明，眾多故障都可由遵守操作規(guī)程而減少。四、數(shù)控設(shè)備不宜長期封存購買數(shù)控機床以后要充分利用，尤其是投入使用的年，使其容易出故障的薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露，得以在保修期內(nèi)得以排除。加工中，盡量減少數(shù)控機床主軸的啟閉，以降低對離合器、齒輪等器件的磨損。沒有加工任務(wù)時，數(shù)控機床也要定期通電，是每周通電1～2次，每次空運行1小時左右，以利用機床本身的發(fā)熱量來降低機內(nèi)的濕度，使電子元件不致受潮，同時也能及時發(fā)現(xiàn)有無電池電量不足報警，以防止系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)的丟失。

怎樣選擇合適的加工中心

首先要明確準備加工的對象。一般來說，具備下列特點的零件適合在加工：多工序集約型工件指在一個工件上需要用許多把刀具進行加工。定位繁瑣的工件例如有一定位孔距精度要求的多孔加工，利用機床定位精度高的特點，很方便實施。重復(fù)生產(chǎn)型的工件適合加工單件小批量生產(chǎn)。小批量指在1-100件，每批數(shù)量不多，但又需要重復(fù)生產(chǎn)。

另外，即使工件形狀尺寸不同，但又是相似工件，易于實現(xiàn)成組加工(GT)工藝的零件。復(fù)雜形狀的零件模具、航空零件等復(fù)雜形狀工件，能借助自動程序編制技術(shù)在加工中心上加工各種異形零件。箱體類、板類零件在臥式加工中心上利用回轉(zhuǎn)工作臺，對箱體零件進行多面加工，如主軸箱體、泵體、閥體、內(nèi)燃機缸體等。如果連頂面也要一次裝夾中加工，可選用五面體加工中心。立式加工中心適合加工箱蓋缸蓋、平面凸輪等。加工中心用于加工大型箱體、板類零件，如內(nèi)燃機車缸體、加工中心立柱、床身、印刷墻板機等。

機床規(guī)格的選定根據(jù)確定的加工工件的大小尺寸，相應(yīng)確定所需機床的工作臺尺寸和三個直線坐標(biāo)系的行程。工作臺尺寸應(yīng)保證工件在其上面能順利裝夾工件，加工尺寸則必須在各坐標(biāo)行程內(nèi)，此外還要考慮換刀空間和各坐標(biāo)干涉區(qū)的限制。

機床精度的選定加工中心的精度分類為普通型和精密型，其主要精度項目見下表：加工中心主要精度項目精度項目普通型(mm)精密型(mm)直線定位精度±0.01/全程±0.005/全程重復(fù)定位精度±0.006±0.002。