床型五轴加工中心分为:立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心和虚拟轴加工中心。将机床加工中心分为:带刀具库和机器人的加工中心、不带机器人的加工中心和炮塔式加工中心。精度可分为:普通加工中心和数控国产五轴加工中心。该控制系统的功能分为:二坐标加工中心、三坐标加工中心和多坐标加工中心。按国产五轴加工中心规模分类:车削加工中心、切削加工中心、镗铣加工中心、磨削加工中心、EDM加工中心等。
加工中心还由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等组成,但国产五轴加工中心的进给系统与卧式车床的进给系统在结构上存在本质区别。数控国产五轴加工中心主轴的运动通过吊架、进给箱和滑板箱传递到刀架上,实现纵向和横向进给运动。加工中心采用伺服电机,通过滚珠丝杠传送到滑板和刀架上,实现z向(纵向)和定向(横向)进给运动。加工中心的主轴旋转与刀架运动之间的运动关系由数控系统控制。脉冲编码器安装在加工中心的主轴箱中,通过同步齿形将主轴的运动带到脉冲编码器中。
在五轴加工中,采用平底立铣刀保持复杂模具加工表面的立面,可大大缩短加工时间。国产五轴加工中心的原理也适用于有角度表面的侧铣,消除了球端铣刀造成的肋状纹理,使模具表面质量更加理想,减少了对模具表面的清洁。手工铣削和手工工作的工作量。通过五轴加工技术,解决了复杂角度下工件重新定位需要多次调试和装夹的问题,不仅缩短了时间,而且大大减少了产生的误差。安装工件时所需的工装夹具也节省了大量的成本,机床还实现了对复杂零件的加工,如对复杂表面的钻孔、锥度加工、腔凹度加工等,这是传统方法无法做到的。数控国产五轴加工中心所用的刀具比较短,可以一次加工整个零件。在同一三轴加工中,不需要再次安装卡或使用所需的较长刀具,使用时间更短。完成内部模具的生产,零件表面质量也很好。
五轴联动数控是数控技术中难度大、应用广泛的技术。国产五轴加工中心集计算机控制、高性能伺服驱动和加工技术于一体,适用于复杂曲面的自动化加工。在国际上,数控国产五轴加工中心技术被视为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于五轴数控系统的特殊地位,特别是在航空、航天、军工、技术复杂性等方面的重要影响,西方工业化国家一直采用五轴数控系统作为实施出口许可证制度的战略物资,并对中国实施禁运。因此,五轴数控加工技术的研究对提高国家科技实力和综合国力具有重要意义。
车削是在车床上相对于刀具车削工件的一种方法。车削的切削能量主要由工件提供,而不是由刀具提供。国产五轴加工中心是基本、常用的切削方法,在生产中占有非常重要的地位。数控国产五轴加工中心适用于旋转曲面。大多数具有旋转表面的工件都可以通过车削的方式进行加工,如内、外圆柱面、内、外圆锥面、端面、凹槽、螺纹、旋转成形面等。所用的工具主要是车刀。