Os centros de usinagem, como equipamentos CNC que integram múltiplos processos como fresamento, furação, mandrilamento e rosqueamento, podem ser classificados em vários tipos devido às diferenças em suas formas estruturais, configurações de eixos de movimento e características funcionais, para atender às diversas necessidades de diferentes indústrias e objetos de usinagem. Uma compreensão sistemática desses tipos ajuda a fazer seleções razoáveis com base nas características da peça e nos requisitos do processo na prática de produção, melhorando assim a eficiência da usinagem e a estabilidade da qualidade.
Do ponto de vista do layout estrutural, os centros de usinagem podem ser divididos principalmente em três categorias básicas: vertical, horizontal e pórtico. Os centros de usinagem verticais têm seu eixo perpendicular à superfície da mesa de trabalho, resultando em uma estrutura compacta, ocupando pouco espaço e fácil observação e fixação da peça. Eles são adequados para fresamento plano, furação e usinagem de contorno de chapas metálicas, discos e peças em formato de caixa-de pequeno a médio porte. Seu mecanismo de troca de ferramentas geralmente está localizado na lateral ou no topo da coluna para trocas rápidas de ferramentas, mas a usinagem multi-face requer re-fixação ou o uso de um acessório rotativo. Os centros de usinagem horizontais têm o eixo do fuso paralelo à superfície da mesa de trabalho. A mesa de trabalho geralmente apresenta uma função de indexação rotativa, permitindo usinagem-multifacetada em uma única configuração. Eles são particularmente adequados para peças longas e estreitas-em forma de casca e peças que exigem múltiplas operações de usinagem e são amplamente utilizados na fabricação de blocos de motores automotivos e caixas de engrenagens. Os centros de usinagem de pórtico, com uma estrutura de pórtico como corpo principal e uma viga transversal que abrange ambos os lados da mesa de trabalho, possuem alta rigidez, grande curso e boa resistência à torção. Eles são adequados para usinar peças estruturais grandes, moldes, peças aeroespaciais com paredes-finas e peças ultra-longas e ultra{16}}pesadas, como as raízes das pás de turbinas eólicas. Seus fusos podem ser verticais ou horizontais, oferecendo forte adaptabilidade ao processo.
Com base no número de eixos de movimento e sua capacidade de articulação, os centros de usinagem podem ser divididos em três-eixos, quatro-eixos e cinco-tipos de eixos. Os centros de usinagem de três{4}}eixos possuem três eixos lineares (X, Y e Z), capazes de realizar contornos gerais e usinagem plana. Eles têm uma estrutura simples, custo relativamente moderado e a mais ampla gama de aplicações. Os centros de usinagem de quatro{7}}eixos adicionam um eixo rotativo ao sistema de três-eixos, o que pode ser alcançado pela rotação da mesa (eixo A-ou eixo B-) ou pela oscilação da cabeça do fuso. Eles são adequados para usinar peças com superfícies cilíndricas, lâminas e outros recursos, reduzindo o número de setups e melhorando a precisão geométrica. Os centros de usinagem de cinco{13}}eixos apresentam simultaneamente dois eixos rotativos e três eixos lineares, permitindo usinagem de alta-precisão de superfícies complexas-de formato livre em uma única configuração. Isso evita vários erros de posicionamento e é amplamente utilizado em campos com requisitos de qualidade de superfície extremamente elevados, como impulsores aeroespaciais, cavidades de moldes e implantes médicos. Máquinas-ferramentas de cinco{18}}eixos podem ser subdivididas estruturalmente em vários tipos, incluindo aquelas com mesa-rotativa dupla, cabeçote-de fuso rotativo duplo e tipos híbridos, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. A escolha deve ser feita com base no tamanho da peça e na faixa de usinagem.
Estendendo-se da função e da aplicação, também podemos ver tipos especiais, como centros de furação e rosqueamento e centros de fresamento-torneamento. Os centros de furação e rosqueamento funcionam principalmente para furação e rosqueamento de alta{2}}velocidade, com altas velocidades de fuso e taxas rápidas de troca de ferramentas, tornando-os adequados para usinagem de furos de precisão em lote de carcaças de produtos 3C, pequenas peças de hardware e outros produtos similares. Os centros de usinagem de fresamento{5}}torneamento integram funções de torno CNC e fresamento, permitindo que vários processos, como torneamento, fresamento e perfuração, sejam concluídos na mesma máquina. Eles são particularmente adequados para a "formação em-etapa" de peças complexas em formato de eixo e-disco, reduzindo o tempo de rotação do processo e erros de fixação.
Além disso, com base no nível de automação e na escala, os centros de usinagem podem ser categorizados em centros de usinagem-de uso geral e centros de usinagem dentro de Células de Fabricação Flexíveis (FMC) e Sistemas de Fabricação Flexíveis (FMS). Estes últimos são equipados com troca automática de paletes, carga e descarga robótica e um sistema central de compartilhamento de magazine de ferramentas, permitindo a produção automatizada contínua de diversas variedades e lotes pequenos e médios, atendendo aos requisitos inteligentes e de alta{2}}eficiência da fabricação discreta moderna.
Em geral, a classificação dos centros de usinagem reflete uma integração-multifacetada de estrutura, configuração de eixos, função e nível de automação. Diferentes tipos têm características únicas em termos de rigidez, curso, precisão, capacidade de usinar superfícies curvas complexas e faixa de peças aplicável. Ao selecionar um centro de usinagem, as características geométricas da peça, as propriedades do material, o volume de produção e a rota do processo devem ser considerados de forma abrangente para formar a solução de usinagem ideal com base nas vantagens de cada tipo, aproveitando assim totalmente o valor central dos centros de usinagem na melhoria da precisão e eficiência da fabricação.