目前卧式加工中心工作台可以做到大于1.25m2,对第一种五轴设置方式没有什么影响。
但是第二种五轴设置方式比较困难,因为1.25m2的工作台做A轴的回转,还要与工作台中
间的B轴回转台联动确实勉为其难。卧式加工中心的主轴转速一般在10,000rpm以上,由
于卧式设置的主轴在径向有自重力,轴承高速空运转时径向受力不均等,加上还要采用较
大的BT50刀柄,一般最高可达20,000rpm。卧式加工中心快速进给达到30~60m/min以
上,主轴电机功率22-40KW以上,刀库容量按需要可从40把增加到160把,加工能力远远
超过一般立式加工中心,是重型机械加工的首选。
加工中心大多可设计成双工作台交换,当一个工作台在加工区内运行,另一工作台则在加
工区外更换工件,为下一个工件的加工做准备,工作台交换的时间视工作台大小,从几秒
到几十秒即可完成。最新设计的加工中心考虑到结构上要适合组成模块式制造单元
(FMC)和柔性生产线(FMS),模块式制造单元一般至少有两台加工中心和四个交换
工作台组成,加工中心全部并排放置,交换工作台在机床前一字形排开,交换工作台多的
可以排成两行、甚至双层设计。两边各有一个工位作为上下工件的位置,其余工位上的交
换工作台安装着工件等待加工,有一辆小车会按照系统指令,把装着工件的交换工作台送
进加工中心,或从加工中心上取出完成加工的交换工作台,送到下一个工位或直接送到下
料工位,完成整个加工操作。柔性生产线除了小车、交换工作台之外,还有统一的刀具
库,一般会有几百把刀具,在系统中存入刀具的身份编码信息,再通过刀具输送系统送进
加工中心,并把用完的刀具取回,柔性生产线往往还需要一台FMS的控制器来指挥运行。
过去五轴加工中心多为德国、美国、日本、意大利制造,令人欣喜的是今年3月在上海举
行的“中国数控机床展览会”上,展出了多台国内生产的五轴加工中心。如济南二机床集
团公司展出的龙门式五轴联动加工中心,工作台长6m,宽2m,采用立式主轴回转,A轴转
角±100度,C轴转角±200度,这个庞然大物吸引了许多参观者,它标志着中国数控机床
工业达到了先进水平。上海第三机床厂、第四机床厂制造的立卧加工中心,工作台
630mm2,采用高速内冷电主轴,主轴可立、卧转换,工作台可以360度等分,类似于上
述简单配置为立、卧转换的三轴加工中心,可对工件实现五面体加工,尽管还没有配置五
轴,也非常实用。