本章主要介紹了鏜銑加工中心的機械結構、伺服電機的計算、UMAC運動控 制器的特點、主要功能以及相關板卡的功能，根據需要選擇了 UMAC的板卡及伺 服系統的控制方式。根據加工中心的特點，結合UMAC和NUM伺服系統設計出 了機床電氣原理圖。
完整的精工系統有軟件部分和硬件部分，軟件在硬件的支持下運行，離開軟 件，硬件便無法工作，兩者缺一不可，而軟件是精工系統工作的控制核心。基于 UMAC的鏜銑加工中心的精工系統是在工控機的基礎上對UMAC運動控制器進行 二次開發，將工控機與UMAC結合在一起，充分發揮各自的職能和優勢。利用上 位機開發的精工系統是整個加工中心的指揮中心，其設計的好壞直接影響加工中 心的精度和穩定性。
本文將TH6213臥式鏜銑加工中心主軸以及主軸箱部件作為研宄對象，通過CAD 建模以及有限元分析方法，分別對主軸部分以及減速箱部分進行熱特性分析建模，得 到其溫度場分布以及熱應變等數據，接下來通過主軸箱跑車試驗驗證有限元分析結果 的正確性，同時也為進一步進行熱誤差補償以及冷卻系統的結構優化設計提供了理論 依據。
制造業的發展關系到一個國家的經濟發展與國防建設，是衡量我國工業化水 平的重要標志。精工機床作為制造業的母機，承擔著國防建設與經濟發展的重任， 世界各國都在積極研宄發展新技術，進行精工技術的創新，從而提高國家制造業 水平。
課題中鏜銑加工中心采用的是“IPC+UMAC運動控制器”的開放式的精工系統，該精工系統既可以充分發揮工控機（IPC)的資源優勢，也可以充分挖掘UMAC 提供的資源，在滿足加工中心要求的前提下，真正實現精工系統的開放性特點。
精密復合式鏜銑加工中心的床身是機床的基礎大件，是機床其他附件的主要 支承體，是機床的主要基準，因此，床身的特性將直接影響到機床的加工精度。為 了能滿足機床高性能的技術要求，對床身的結構設計以及優化分析是至關重要的。 在結構的設計優化方面，需要優選出具有良好靜、動態性能的床身結構，從而使 機床具備較高的穩定性和抗振性[57_59]。
機床在現代機械加工制造業中主要用于對各種零件的成型加工，是一種效率高、 周期短的先進生產工具。企業的生產效率、產品的質量、對市場需求的應變能力以及 產品的換代速度都在相當大的程度上依賴于機床設備的裝備程度[1]。所以，機床工業 占據了機械產業的重要部分。
復合式鏜銑加工中心是一種集鏜床和銑床功能于一體的機床，具有加工效率 高和功能齊全等特點，現已應用于很多領域的產品加工。復合式鏜銑加工中心的 機械結構決定了該機床的精工系統應具有多軸多通道的功能，而國內很少有適合 該類機床的精工系統。為了解決該類精工系統的問題，本文提出并研宄了一種基 于多軸運動控制器UMAC的開放式精工系統，該精工系統采用的是“NC嵌入PC” 型結構。
本章針對復合式鏜銑加工中心床身結構進行設計與優化，首先根據加工中心 的技術要求確定床身長、寬、高的基本尺寸，然后建立了三種不同筋板布置型式 的床身結構，通過有限元分析的方法比較了筋板布置型式以及筋板厚度變化對床 身質量以及靜動態特性的影響，最后基于床身綜合性能的層次分析法與筋板厚度 的靈敏度分析，得出筋板的最優布局形式與筋板的******厚度，研究表明：機床床 身“井”字型筋板布局已經具有良好的靜動態特性，合理地選擇筋板型式以及筋 板厚度尺寸是提高床身靜動態特性的一種重要手段。
隨著先進制造技術的發展，對于機械制造業來說，高性能的加工制造不僅是 高速，而是高效率和高質量，總體表現為一個中心（加工效率）和四項基本支持 技術（高速、高精、高可靠性和環保）。本課題所研制的精密復合式鏜銑加工中 心是一種針對復雜箱體類零件加工并適應a前精工機床行業以高速化為先導、向 高效柔性化和高精化方向發展的重要精工機床。
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