三轴加工中心的功能和优势:

立式加工中心(三轴)有效的加工面是工件的顶面，卧式加工中心只能借助转台完成工件的四面加工。目前，加工中心正向五轴控制方向发展，工件一次装夹即可加工。如果配备五轴联动数控系统，还可以高精度加工复杂空间曲面。

四轴加工

所谓四轴联动加工，一般加一个旋转轴，通常称为第四轴。一般机床只有三个轴，即工件工作台可以左右移动(1轴)，前后移动(2轴)主轴刀头(3轴)，用于对工件进行切割。第四轴是安装一个可在移动平台上360度旋转的电分度头!可自动标度、冲斜孔、铣斜边等，不造成二次装夹精度损失。

四轴联动加工特点:

(1)三轴机床不能加工或需要夹紧太久

(2)提高自由空间曲面的精度、质量和效率

(3)四轴与三轴的差值;四轴和三轴的区别;四轴坐标的建立及其表达代码

z轴的确定:用于装夹工件的机床主轴轴向或工作台的垂直方向为z轴。x轴的确定:与工件安装面平行的水平面或在水平面上，垂直于工件旋转轴的方向为x轴，远离主轴轴的方向为正方形。

立式五轴加工中心

这种加工中心的轴线有两种旋转方式，一种是工作台的转轴。

工作台设置在床上可以绕x轴旋转,它被定义为轴A轴的一般工作范围是+ 30°- 120°c,还有一个转盘中间的桌子,它绕z轴在图所示的位置,这是定义为c-axis, c-axis 360度旋转。这样，通过a轴和c轴的组合，工件除底表面固定在工作台上外，其余五个表面均可由立式主轴加工。a轴和c轴的分割值一般为0.001度。这样，工件就可以细分为任意角度加工斜面和斜孔。

如果a轴和c轴与XYZ三线轴连接，就可以加工复杂的空间曲面。当然，这需要数控系统、伺服系统和软件的支持。这种设置方法的优点是主轴结构相对简单，主轴刚性非常好，制造成本相对较低。

但是，一般的工作台不能设计得太大，而且承载能力也很小，特别是当a轴旋转大于或等于90度时，工件切削会给工作台带来很大的承载扭矩。

主轴的前端是一个旋转头，它可以绕z轴旋转360度成为c轴。在旋转头上有一个a轴，可以绕x轴旋转，一般可达±90。这种设置方法的优点是主轴加工非常灵活，工作台可以设计得非常大。大型客机的巨大机身和发动机外壳可以在这样的加工中心上加工。

这种设计也有一个很大的优势:当我们使用球面铣刀加工曲面,当工具中心线垂直于加工表面,工件的表面质量减少顶点会很穷,因为球面铣刀的顶点的线性速度为零。主轴旋转的设计是为了使主轴相对工件转动一个角度，使球面铣刀能够避免顶点切割，并保证一定的线速度，从而提高表面加工质量。这种结构在模具高精度表面加工中非常普遍，而这是用回转加工中心难以实现的。为了实现高精度的旋转，转轴还配有环形光栅尺反馈，分度精度在几秒内。当然，这种主轴的旋转结构较为复杂，制造成本也较高。

立式五轴旋转加工中心

立式加工中心主轴向下，轴承在高速空转时的径向力相等，转动特性很好。因此，速度可以提高。一般高速可达12000r / min，实际转速已达40000 rpm。主轴系统配有循环冷却装置。循环冷却油带走高速旋转产生的热量，经冷却器冷却到适当的温度后，回流到主轴系统。

10. 还可以用直线光栅尺反馈Y、Z三轴直线，双向定位精度在微米级以内。快速进给速度达到40-60m / min时，X、y、Z轴滚珠丝杠多采用集中冷却方式冷却。像主轴系统一样，冷却的循环油流经滚珠丝杠的中心带走热量。

卧式五轴加工中心

加工中心的旋转轴也有两种方式。一种是将卧式主轴作为旋转轴摆动，加上工作台的旋转轴，实现五轴联动加工。该设置方法简单灵活。如果需要主轴立式和卧式转换，工作台可简单配置为立式和卧式转换的三轴加工中心。通过主轴的垂直和水平转换与工作台分度，可实现工件的五面体加工。降低了制造成本，具有较高的实用价值。工作台也可以设置数控轴，分割值为0.001度，但不需要联动，就变成了垂直和水平转换的四轴加工中心，可以适应不同的加工要求，价格非常有竞争力。

另一种是传统的工作台转轴，设置在床上的工作台a轴的工作范围为+ 20度到- 100度。在工作台的中间还有一个转盘b轴，可以在两个方向上旋转360度。这种卧式五轴加工中心比一种方法具有更好的联动特性，常用于加工大型叶轮的复杂表面。转轴上还可配置反馈圆光栅尺，分度精度可达数秒。当然，转轴的结构比较复杂，价格也比较昂贵。

目前卧式加工中心的工作台可以大于1.25m2，对前五轴的设置方式没有影响。但是二种五轴设置方法比较困难，因为1.25m2的工作台完成了a轴的旋转，还须与工作台中间的b轴转台交互。卧式加工中心的主轴转速一般在10000 rpm以上。由于水平主轴在径向上的自重，使轴承在高速无负荷运行时，径向力不均匀。此外，使用较大的BT50刀架，转速可达20000转/分。卧式加工中心的快速进给率是30-60m /分钟,主轴电机的功率是22-40kw,工具盒的容量可根据需要从40增加到160,处理能力远远比一般立式加工中心,所以它是重型机械加工的选择。

大多数加工中心可以设计成两个工作台交换。当一个工作台在加工区内运行时，另一个工作台将取代加工区外的工件，为下一个工件的加工做准备。工作台的交换时间取决于工作台的大小，可以在几秒到几十秒之间完成。

新设计的加工中心应适合形成模块化制造单元和柔性生产线。模块化制造单元一般由至少两个加工中心和四个交换工作台组成，所有加工中心并排放置，交换工作台在机床前方呈锯齿状排列。更多的交换工作台可布置成两排甚至双层设计。两侧有一个工位作为上下工件的位置，另一工位上的交换台装有等待加工的工件。由小车根据系统指令将带工件的交换台送入加工中心，或将交换台从加工中心带到下一工位，或直接到落料工位完成整个加工操作。除了小车和交换台，柔性生产线还具有统一的刀具库。一般来说，有数百种工具。刀具的识别码信息存储在系统中，通过刀具输送系统发送到加工中心，对使用过的刀具进行检索。柔性生产线还需要FMS控制器来指导操作。

立式加工中心与卧式加工中心的区别:

很明显，由于工作台的尺寸增大，工作台已经改成了立式。显然,立式可以处理较大的部分(事实上,所有垂直设备有较大的工件尺寸比相应的能力水平设备的主要区别卧式加工中心、立式加工中心是一个主轴进给轴平行于底面,另一个是与地面垂直。很明显，主轴是垂直于地面的，而水平的主轴是平行于地面的。卧式加工中心相当于一台多功能、高精度的镗床。