現狀前景
2012年，我國經濟發展速度放緩，工業增長的乏力給整個加工中心行業産生了重大影響，現代社會，加工中心行業産能過剩所帶來的負面效應開始顯現。下一階段行業将通過兼并重組吸收掉一批小廠家、淘汰一批落後企業、轉移一批加工中心到國外、提高産品質量。這樣既解決了産能過剩問題，又提高了加工中心行業整體水平。
2012年我國加工中心産量比例分析
2012年我國加工中心産量比例分析
市場的低迷也給加工中心企業帶來了轉型的機遇，企業應将主要精力由銷售産品轉移到提高産品的質量上來，重新設定産品線，制定發展戰屢，淘汰掉落後的産品，多研發盈利能力強的加工中心，為市場回暖做好準備。
近年來，受益于國家振興裝備制造業的大環境和強勁的市場需求拉動，國内銑床工具行業出現了技術長足發展、投資熱情高漲的局面。“十二五”規劃已将振興裝備制造業作為推進工業結構優化升級的主要内容，數控銑床則成為振興裝備制造業的重點之一。未來，我國将重點發展高速、精密、複合數控金切銑床;重型數控金切銑床;數控特種加工銑床;大型數控成形沖壓設備及數控銑床的相關部件等。
前瞻産業研究院發布的《中國數控機床行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示，2011年，中國生産銑床109.84萬台，實現工業總産值6606.5億元，同比增長32.1%，其中數控銑床27.21萬台，增速達15.26%，數控銑床已成為銑床消費的主流。尤其是高檔數控銑床屬于高端裝備制造業，具有高技術含量、高技術附加值的特征，是發展戰略性新興産業重要着力點，未來高檔數控銑床市場巨大。
概述
加工中心(Computerized Numerical Control Machine )簡稱cnc，是由機械設備與數控系統組成的使用于加工複雜形狀工件的高效率自動化機床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，是對工件一次裝夾後進行多工序加工的數控機床。加工中心是高度機電一體
化的産品，工件裝夾後，數控系統能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉速、進給量等，可連續完成鑽、镗、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機床調整等輔助工序時間，對加工形狀比較複雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經濟效果。
數控機床實現了中、小批量加工自動化,改善了勞動條件。此外,它還具有生産率高、加工精度穩定、産品成本低等一系列優點。為了進一步發揮這些優點,數控機床遂向“工序集中”,即一台數控機床在一次裝夾零件後能完成多工序加工的數控機床（即加工中心）方面發展。
鑽、镗、銑、車等單功能數控機床隻能分别完成鑽、镗、銑、車等作業，而在機械制造工業中，大部分零件都是需要多工序加工的。在單功能數控機床的整個加工過程中，真正用于切削的時間隻占30％左右，其餘的大部分時間都花費在安裝、調整刀具、搬運、裝卸零件和檢查加工精度等輔助工作上。在零件需要進行多種工序加工的情況下，單功能數控機床的加工效率仍然不高。加工中心一般都具有刀具自動交換功能，零件裝夾後便能一次完成鑽、镗、銑、锪、攻絲等多種工序加工。
用途
（１）周期性重複投産的工件。有些産品的市場需求具有周期性和季節性，如果采用專門生産線則得不償失，用普通設備加工效率又太低，且質量不穩定，數量也難以保證。而采用ＣＮＣ加工中心，首件（批）試切完後，程序和相關生産信息可保留下來．下次産品再生産時，隻要很少的準備時間就可以開始生産。ＣＮＣ加工中心工時包括準備工時和加工工時，ＣＮＣ加工中心把很長的單件準備工時平均分配到每一個工件上，使每次生産的平均實際工時減少，生産周期大大縮短。
（２）高精度工件。有些工件需求甚少，但屬關鍵部件，要求精度高且工期短，用傳統工藝需用多台機床協調工作，其周期長、效率低，在長工序流程中，受人為影響容易出廢品，從而造成重大經濟損失。而采用ＣＮＣ加工中心進行加工，生産完全由程序自動控制．避免了長工序流程，減少了硬件投資及人為幹擾，具有生産效益高及質量穩定的特點。
（３）批量生産的工件。ＣＮＣ加工中心生産的柔性不僅體現在對特殊要求的快速反應上，而且可以快速實現批量生産，以提高市場競争能力。ＣＮＣ加工中心适合于中小批量生産，特别是小批量生産，在應用ＣＮＣ加工中心時。盡量使批量大于經濟批量，以達到良好的經濟效果。随着ＣＮＣ加工中心的不斷發展，經濟批量越來越小，對一些複雜工件，５－１０件就可以生産，甚至單件生産時也可以考慮用ＣＮＣ加工中心。
（４）多工位和工序可集中的工件。
（５）形狀複雜的工件。四軸聯動、五軸聯動ＣＮＣ加工中心的應用以及ＣＡＤ／ＣＡＭ技術的成熟、發展，使加工工件的複雜程度大為提高。ＤＮＣ的使用使同一程序的加工内容足以滿足各種加工需要，使複雜工件的自動加工成為易事。
（６）難測量的工件。
發展史
加工中心最初是從數控銑床發展而來的。第一台加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數控卧式镗銑床的基礎上增加了自動換刀裝置，從而實現了工件一次裝夾後即可進行銑削、鑽削、镗削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。
二十世紀70年代以來，加工中心得到迅速發展，出現了可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時進行多孔加工。
分類
1. 按加工工序分類
（1）镗銑
（2）車銑
2. 按控制軸數分類
（1）三軸加工中心
（2）四軸加工中心
（3）五軸加工中心。
3. 按主軸與工作台相對位置分類
(1)卧式加工中心：是指主軸軸線與工作台平行設置的加工中心，主要适用于加工箱體類零件。
卧式加工中心一般具有分度轉台或數控轉台，可加工工件的各個側面；也可作多個坐标的聯合運動，以便加工複雜的空間曲面。
(2)立式加工中心：是指主軸軸線與工作台垂直設置的加工中心，主要适用于加工闆類、盤類、模具及小 型殼體類複雜零件。 立式加工中心一般不帶轉台，僅作頂面加工。
此外，還有帶立、卧兩個主軸的複合式加工中心，和主軸能調整成卧軸或立軸的立卧可調式加工中心，它們能對工件進行五個面的加工。
(3)萬能加工中心(又稱多軸聯動型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作台回轉軸線的角度可控制聯動變化，完成複雜空間曲面加工的加工中心。适用于具有複雜空間曲面的葉輪轉子、模具、刃具等工件的加工。
多工序集中加工的形式擴展到了其他類型數控機床，例如車削中心，它是在數控車床上配置多個自動換刀裝置，能控制三個以上的坐标，除車削外，主軸可以停轉或分度，而由刀具旋轉進行銑削、鑽削、鉸孔和攻絲等工序，适于加工複雜的旋轉體零件。
組成
加工中心分兩大部分：數控機床和刀具自動交換裝置。
1. 刀具自動交換裝置應能滿足以下幾個方面的要求:
①換刀時間短；
②刀具重複定位精度高；
③識刀、選刀可靠，換刀動作簡單；
④刀庫容量合理，占地面積小，并能與主機配合,使機床外觀完整;
⑤刀具裝卸、調整、維護方便。
2. 刀具自動交換系統由刀庫、刀具交換裝置、刀具傳送裝置、刀具編碼裝置、識刀器等五個部分組成。
刀庫
存貯加工所需各種類型刀具的倉庫。它是刀具自動交換系統中的重要組成部分，具有接受刀具傳送裝置送來的刀具和将刀具給予刀具傳送裝置的功能。它的容量、布局和具體結構對整個加工中心的總體布局和性能有很大的影響,按其結構、形狀可分為以下六種:①圓盤式刀庫，又分為軸向式（刀具中心線與圓盤中心線平行）、徑向式（刀具中心線與圓盤中心線垂直）和多盤式（在一根旋轉軸上分設幾層圓盤刀庫）。②轉塔式刀庫，又分傾斜式和水平式。③鼓輪式刀庫。④鍊式刀庫。⑤格子式刀庫。⑥直線式刀庫。
刀具交換裝置（機械手）
它的職能是将機床主軸上的刀具與刀庫或刀具傳送裝置上的刀具進行交換，其動作循環為：拔刀-新舊刀具交換-裝刀。這種裝置按交換方式又分為兩類。
①由刀庫與機床主軸的相對運動實現換刀 在這類裝置中,刀庫一般為格子式，裝在工作台上。換刀時,先使工作台與主軸相對運動,将使用過的舊刀送回刀庫,然後再使工作台與主軸相對運動一次，從刀庫中取出新刀。這種換刀方式的換刀時間長，另外刀庫設置在工作台上，減少了工作台的有效使用面積。
②采用機械手換刀 機械手刀具交換裝置，特别是雙臂機械手刀具交換裝置具有換刀時間短、動作靈活可靠等優點，應用最為廣泛。雙臂機械手中最常用的幾種結構有：鈎手;抱手;伸縮手；叉手。雙臂機械手進行一次換刀循環的基本動作為:抓刀（手臂旋轉或伸出,同時抓住主軸和刀庫裡的刀具）;拔刀(主軸松開，機械手同時将主軸和刀庫中的刀具拔出)；換刀(手臂轉180°,新、舊刀交換）；插刀（同時将新刀插入主軸，舊刀插入刀庫，然後主軸夾緊刀具）；縮回(手臂縮回到原始位置)。
運刀裝置
當刀庫容量較大、布置得離機床較遠時，就需要安排兩隻機械手來完成新舊刀的交換動作，一隻靠近刀庫，稱為後機械手，完成拔新刀、插舊刀的動作；一隻靠近主軸，稱為前機械手，完成拔舊刀、插新刀的動作。在前後機械手之間則設有運刀裝置。它一方面将前機械手從主軸上拔出的舊刀運回刀庫旁，以便後機械手将該舊刀拔出并插回刀庫；另一方面則将後機械手從刀庫中拔出的新刀運到主軸旁，以便前機械手将該新刀拔出并插入主軸。運刀器的職能就是在前後機械手之間來回運送新、舊刀具（圖1）。
刀具編碼裝置
将加工所需的刀具自動地從刀庫中選擇出來稱為自動選刀，有順序選擇和編碼選擇兩種方式。
順序選擇方式
将在加工中心上加工某一零件所需的全部刀具按工序先後依次插入刀庫中。加工時按加工順序一一取用。采用這種選刀方式不需要識刀器，刀庫結構及其驅動裝置都非常簡單，每次換刀時控制刀庫轉位一次即可。缺點是刀庫中的刀具不能重複使用。
編碼選擇方式
将加工某一項零件所需的全部刀具(或刀座)都預先編上代碼，存放在刀庫中。加工時根據程序尋找所需要的刀具。由于每把刀具都有自己的代碼，它們在刀庫中的位置和存放順序可以與加工順序無關。每把刀具都可被多次重複使用。刀具編碼有多種方式，常用的有三種。①刀具編碼：在每一把刀具的尾部都用編碼環編上自己的号碼。選刀時根據穿孔帶所發出的刀号指令任意選擇所需的刀具。由于每把刀具都有自己确定的代碼，無論将刀具放入刀庫的哪個刀座中都不會影響正确選刀。采用這種編碼方式可簡化換刀動作和控制線路，縮短換刀時間。這種編碼現已獲廣泛應用。②刀座編碼：在刀庫的每一個刀座上用編碼闆編碼。這種編碼方式的優點是刀柄不會因尾部有編碼環而增加長度；缺點是刀具必須對号入座，換刀時間長。③編碼鑰匙：預先給每把刀具都系上一把表示該刀具代碼的編碼鑰匙（圖2），當将刀具插進刀庫的刀座時,便同時也将鑰匙插入刀座的鑰匙孔内，這樣便将鑰匙上的代碼轉記到了刀座上，成為刀座的代碼。這種編碼方式的優點是在更換加工零件時隻需将鑰匙從刀座中取出，刀座上的代碼便自行消失，靈活性大，對于刀具管理和編程都十分有利，不易發生人為差錯。缺點是刀具必須對号入座。
識刀裝置
它的職能是從編碼裝置上讀出刀具的代碼。常用的識刀裝置有接觸式和非接觸式兩種。①接觸式識刀裝置：這種方式比較簡單、可靠，它在對應于編碼裝置的凸起和凹槽部分裝有一排電刷，選刀時，刀庫轉動，刀具編碼裝置依次經過電刷，其凸起部分和電刷接觸，讀出刀具代碼。②非接觸式識刀裝置：它由一組排列在一起的無觸點行程開關組成。當刀庫轉動時，刀具編碼裝置的突起部分（由鐵磁物質構成）接近識刀裝置，刀具代碼便被讀出。這種識刀裝置無撞擊、無噪聲、無磨損、壽命長、可用于高速選刀,但工作不夠穩定,調試較困難。
優點
工件在加工中心上經一次裝夾後，數字控制系統能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌迹及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生産效率大大提高。
加工中心由于工序的集中和自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機床開動時間的80％左右(普通機床僅為15～20％)；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生産周期，具有明顯的經濟效果。加工中心适用于零件形狀比較複雜、精度要求較高、産品更換頻繁的中小批量生産。
維護
加工中心定期檢查項目
1、主軸在額定最高轉速下運轉軸承狀态 測振儀
2、設備水平檢測 水平儀
3、X/Y/X軸相互垂直度檢測 方箱/角尺
4、X/Y/Z軸重複定位精度檢測 激光幹涉儀（視設備品牌可以自動補償）
5、X/Y/Z軸累計誤差檢測 激光幹涉儀（視設備品牌可以自動補償）
6、主軸300mm徑向跳動檢測
7、主軸與工作台面的垂直度檢測
8、X/Y/Z軸滾珠絲杠軸承狀态檢測、
9、X/Y/Z軸絲杠狀态檢測
加工中心定期保養項目
機械部份
1、 檢查潤滑系統，壓力表狀态，清洗潤滑系統過濾網，更換潤滑油，疏通油路，
2、 檢查氣路系統，清潔空氣過濾網，消除壓力氣體的洩漏。
3、 檢查液路系統，清潔過濾器、清洗油箱，更換或過濾油液。可能的情況下，更換密封件。
4、 緊固各傳動部件，更換不良标準件。
5、 油脂潤滑部位，按要求，加注潤滑脂
6、 清潔、清洗各傳動面，
7、 檢查刀庫、機械手狀态，分析機械手磨損狀态，向客戶提出更換建議。
8、 修複修正外部元件的損壞件。
9、 檢查防護罩狀态。準确的将信息反饋給客戶。
電氣部份
10、清潔控制櫃内電氣元件，檢查、緊固接線端子的緊固狀态。
11、清洗、清潔數控系統控制模塊、電路闆，清潔風扇，空氣過濾網，清潔散熱裝置，
12、清潔伺服電機風扇葉片。
13、清潔操作面闆内部元件，電路闆、風扇。檢查插接件的緊固狀态。
保養方法
做好機床維護才能使機器加工精度維持最佳狀态，延長機器使用年限。注意事項：機器啟動後，禁止維護機床。維護過程中，電路的斷路器應斷開。
加工精度維持：
1 開機後，必須先預熱10分鐘左右，然後再加工。長期不用的機器應延長預熱的時間。
2 檢查油路是否暢通
3 關機前将工作台、鞍座置于機器中央位置（移動三軸行程至各軸行程中間位置）。
4 機床保持幹燥清潔。
保養檢查：
每日維護保養
1、檢查潤滑油液面高度，保證機床潤滑。建議使用T68#導軌潤滑油。
2、檢查冷卻液箱内冷卻液是否足夠，不夠及時添加。
3、檢查氣動三聯件油液面高度，大約為整個油管高度的2/3即可。每天将氣動三聯件濾油罐内水氣由排水開關排出。
4、檢查空氣壓力，放松調整旋鈕，依右旋增壓，左旋減壓原則調整壓力，一般設定為5～7KG/CM2。壓力開關通常設定為5 KG/CM2，低于5KG/CM2時報警，系統出現 “LOW AIR PRESSURE”報警，壓力升高後，報警信息消失。
5、檢查主軸内錐孔空氣吹氣是否正常，用幹淨棉布擦拭主軸内錐孔，并噴上輕質油。
6、清潔刀庫刀臂和刀具，尤其是刀爪。
7、清潔暴露在外的極限開關以及碰塊。
8、清除工作台、機床内、三軸伸縮護罩上的切削及油污。
9、檢查全部信号燈，異警警示燈是否正常。
10、檢查油壓單元管是否有滲漏現象。
11、機床每日工作完成後進行清潔清掃工作。
12、維持機器四周環境整潔。
2 每周保養
1、清洗熱交換器的空氣濾網，冷卻泵、潤滑油泵濾網。
2、檢查刀具拉栓是否松動，刀把是否清潔。
3、檢查三軸機械原點是否偏移。
4、檢查刀庫換刀臂動作或刀庫刀盤回轉是否順暢。
5、如有油冷機檢查油冷機油，如低于刻度線請及時加注油冷油。推薦使用10#錠子油。
6、檢查油冷機設定溫度，建議設定在26-28度之間。
3 每月保養
1、檢測X、Y、Z三軸軌道潤滑情況，軌道面必須保證潤滑良好。
2、檢查、清潔極限開關以及碰塊。
3、檢查打刀缸油杯油是否足夠，不足及時添加。
4、檢查機器上的指示牌與警告銘牌是否清晰，存在。
4 半年保養
1、拆開三軸防屑護罩，清潔三軸油管接頭，滾珠導螺杆，三軸限位開關，并檢測是否正常。檢查各軸硬軌刮刷片效果是否良好。
2、檢查各軸伺服馬達及頭部是否正常運轉，有無異常聲音。
3、更換油壓單元油，刀庫減速機構油。
4、測試各軸間隙，必要時可調整補償量。
5、清潔電箱内灰塵（确保機床處于關閉狀态下）。
6、全面檢查各接點、接頭、插座、開關是否正常。
5 年保養
1、檢查所有按鍵是否靈敏正常。2、清洗切削水箱，更換切削液。3、檢查各軸垂直精度，決定是否需要調整。
日常維護及修理
注意：設備的維護和修理應由專業工程師進行。
1、接地保護系統應有完好的連續性，确保人身安全。
2、 對斷路器、接觸器、單相或三相滅弧器等元氣件進行定期檢查。如接線是否松動，噪音是否過大，找出原因并排除隐患。3、确保電櫃内散熱風機正常運行，否則可能會導緻元氣件損壞。
4、保險絲熔斷，空氣開關頻繁跳閘，應及時找出原因并排除。
6、伺服驅動電池更換
絕對制系統數據靠伺服驅動電池保持，當出現電池電壓過低(警告9F)的情況時、驅動器電池需要更換，請盡快訂購同型号的電池單元，并保持驅動器電源接通。請在更換電池的30分鐘前開啟驅動單元的電源，在1小時以内完成更換電池。
電池的更換步驟
1、确認輸入電源已切斷、所更換的驅動單元的電源已OFF。 2、拔出與驅動單元電池插口相連的電池插頭。 3、用指尖按下電池側面、橫推電池然後取出。 4、新電池的插頭與驅動單元電池插口相連。 5、把電池安裝到驅動單元上。
安全規則
1．必須遵守加工中心安全操作規程。
2．工作前按規定應穿戴好防護用品，紮好袖口，不準戴圍巾、戴手套、打領帶、圍圍裙，女工發辮應挽在帽子内。
3．開機前檢查刀具補償、機床零點、工件零點等是否正确。
4．各按鈕相對位置應符合操作要求。認真編制、輸入數控程序。
5．要檢查設備上的防護、保險、信号、位置、機械傳動部分、電氣、液壓、數顯等系統的運行狀況，在一切正常的情況下方可進行切削加工。
6．加工前機床試運轉，應檢查潤滑、機械、電氣、液壓、數顯等系統的運行狀況，在一切正常的情況下方可進行切削加工。
7．機床按程序進入加工運行後，操作人員不準接觸運動着的工件、刀具和傳動部分，禁止隔着機床轉動部分傳遞或拿取工具等物品。
8．調整機床、裝夾工件和刀具以及擦拭機床時，必須停車進行。
9．工具或其它物品不許放在電器、操作櫃及防護罩上。
10．不準用手直接清除鐵屑，應使用專門工具清掃。
11．發現異常情況及報警信号，應立即停車，請有關人員檢查。
12．不準在機床運轉時離開工作崗位，因故要離開時，将工作台放在中間位置，刀杆退回，必須停車，并切斷主機電源。
