(完整版)立式加工中心结构
立式加工中心结构
立式加工中心的分类马毅，【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构【关键词】立式加工中心；分类；结构The classification of Vertical Machine CenterMa yi ，【Abstract】：This paper introduces classification and structure of vertical machine center【Keywords】：vertical machine center; classification；structure一、概述进入21世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。
在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下，机床工业正迎来快速发展阶段。
数控机床是现代制造业的基础装备，一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。
当今，数控机床已成为机床市场消费的主流产品，我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。
加工中心是典型的数控机床，它的产销量占数控机床市场的30％～40％，立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面。
立式加工中心主要的用户层面为：以看好的汽车零部件行业为首，还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。
立式加工中心的产销量占加工中心市场的60％～70％，2007年，国内生产立式加工中心近9000台，并且从国外进口立式加工中心近11000台。
即国内立式加工中心年需求量近20000台，市场需求量巨大。
二、立式加工中心的分类1.定立柱式立式加工中心（即工作台运动，立柱固定型结构）定柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心。
加工中心的组成及操作
加工中心的组成及操作
3.1.2 数控系统操作面板的组成及操作方法 VP1050加工中心的数控系统操作面板即CRT/MDI面板
由一个显示屏(CRT)和各类控制键组成，其结构如图3.2所示。
图3.2 数控系统操作面板
加工中心的组成及操作
1.显示屏 显示屏可显示刀具实际位置、加工程序、坐标 系、刀具参数、机床参数、报警信息等。显示屏显示的内 容随不同的主功能、子功能状态而异。 2.各类控制键
加工中心的组成及操作
②用G54~G59设定工件坐标系。用G54~G59设定工件坐标系 与用G92设定不同，G92是在程序中设定工件坐标系相对机床 坐标系的偏置值。G54~G59是通过偏置画面内参数设定工件 坐标系偏置值。如图3.11所示，第一工件坐标系用G54设定， 其设置方法如下： (a)在机床CNC操作面板上，按3次“OFSET”键，使屏幕显示 出工作坐标系偏置画面； (b)将光标移到G54处；
图3.9 CRT画面显示
加工中心的组成及操作
（2）程序的执行。将光标置于程序的开头（也可由中途操 作），按START或操作面板的CYCLE START键则可开始执行程序。 执行到程序结束（M02/M30）或%。则所制作的程序自动消失。
（3）刀号输入/修改。加工中心在使用过程中，由于误操 作或其它方面的原因使机床刀库刀号与显示刀号不符，此时需 修改刀号，以避免发生撞刀事故。
加工中心的组成及操作
2．MDI操作 MDI（Manual Data Input）即手动数据输入。该功能允许
手动输入一个命令或程序段指令，并象自动加工那样，马上启 动运行。使用该功能可改变当前指令模态，也可实现指令动作。
（1）程序制作。将模式选择钮设定在MDI位置。按 “PRGRM”键则CRT画面显示如图3.9所示。
VMC2100B三轴立式加工中心主要结构及技术特点
VMC2100B三轴立式加工中心主要结构及技术特点1.机床总体布局VMC2100B型立式加工中心采用立式框架布局，立柱固定在床身上，主轴箱沿立柱上下移动(Z向)、滑座沿床身纵向移动(Y向)、工作台沿滑座横向移动(X 向)的结构。
床身、工作台、滑座、立柱、主轴箱等大件均采用高强度铸铁材料，造型为树脂砂工艺，两次时效处理消除应力。
这些大件均采用Pro/E和Ansys优化设计，提高大件和整机的刚度和稳定性，有效抑制了切削力导致机床的变形和振动。
2.拖动系统X、Y轴导轨副采用进口滚动直线导轨，动静摩擦力小，灵敏度高，高速振动小，低速无爬行，定位精度高，伺服驱动性能优，提高机床的精度和精度稳定性。
其中Y轴由四条导轨副组成，使得工作台的重心始终在全行程范围内。
Z轴导轨副采用矩形滑动导轨形式，提高了机床的切削稳定性，淬火铸铁-贴塑结构刚性好，摩擦阻力小，运动灵敏可靠。
三轴伺服电机经弹性联轴节与高精度滚珠丝杠直联，减少中间环节，实现无间隙传动，进给灵活、定位准确，传动精度高。
Z轴伺服电机带有自动抱闸功能，在断电的情况下，能够自动抱闸将电机轴抱紧，使之不能转动，起到安全保护的作用。
3.主轴组主轴组采用专业厂家生产，具有高精度，高刚性。
轴承采用P4级主轴专用轴承，整套主轴在恒温条件下组装完成后，均通过动平衡校正及跑合测试，提高了整套主轴的使用寿命及可靠性高。
电机功率扭矩图4.刀库采用机械手刀库，安装在立柱侧面，换刀时刀盘由滚子凸轮机构驱动及定位，主轴到达换刀位置后，由机械手换刀装置（ATC）完成还刀和送刀，ATC为滚齿凸轮机构，经过预压后能够高速无噪音运转，使换刀过程快速准确。
5.切削冷却系统配备大流量冷却泵及大容量水箱，充分保证循环冷却，冷却泵功率：0.55Kw，压力：3bar。
主轴箱端面配有冷却喷嘴，既可以水冷也可以风冷，并且随意切换，冷却过程可以通过M代码或控制面板进行控制。
配置清洁气枪，用来清洁机床。
6.气动系统气动三联件能够过滤气源中的杂质和水分，防止不纯净的气体对机床部件损伤和腐蚀。
五轴联动立式加工中心结构设计
五轴联动立式加工中心结构设计简介作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，五轴联动立式加工中心在加工方面有着不可替代的优点：1) 能够加工一般三轴联动机床不能加工或者无法一次装夹加工完成的连续光滑的自由曲面。
例如航空发动机转子、大型发电机转子、大型船舶螺旋桨等，更多行业技术请关注微新机械公社圈由于五轴联动立式加工中心在加工过程中刀具相对于工件的角度可以随时调整，避免了刀具的加工干涉，因此五轴联动立式加工中心可以完成三轴联动机床不能完成的许多复杂的加工；2) 可以提高自由空间曲面的加工精度、加工效率和加工质量。
相对于三轴数控机床加工一般的型腔复杂的工件，工件一次装夹就可完成五面体的加工，并且由于五轴数控加工中心加工时可以随时调整位姿角，五轴联动立式加工中心可以以更好的角度加工工件，避免了多次装夹，大大提高了加工效率、加工质量和加工精度；3) 在零件加工过程中，大量的时间将消耗在搬运工件、上下料、安装调整等时间上，为了尽可能减少这些时间，五轴加工中心大量使用。
其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。
因此，五轴联动立式加工中心的重要作用使其成为当今数控工业发展的热点和重点。
五轴联动立式加工中心结构设计底座 1，在底座 1 的上部两侧分别设有左床身 12 和右床身 2，在左床身12 和右床身 2 的上部内侧分别设有 Y 轴重载滚柱线轨 3，一 Y 向运动的横梁 5 安放在Y 轴重载滚柱线轨 3上，左床身 12 和右床身 2 的上部两端分别设有第一马达座和第一尾端座，在第一马达座和第一尾端座之间分别设有 Y 轴丝杠 4，Y 轴丝杠 4 与横梁 5 螺母法兰面结合并通过Y 轴丝杠 4 驱动做 Y 向运动，在横梁 5 的上端面和左侧面设置有 X 轴重载滚柱线轨，在横梁 5的 X 轴重载滚柱线轨 7 上设有可 X 向运动的滑座 11，横梁 5 的左侧斜面上安装有第二马达座，横梁5 的右侧侧斜面上安装有第二尾端座，第二马达座和第二尾端座之间安装有 X 轴丝杠 8， X 轴丝杠 8 与滑座11 的底部螺母法兰面结合并通过X 轴丝杠 8 驱动做做 X 向运动，滑座 11 的内侧侧面上设置有Z 轴重载滚柱线轨 10，滑座 11 的前端上部安装有第三马达座，下部安装有第三尾端座，第三马达座和第三尾端座之间设有 Z 轴丝杠 15，Z 轴丝杠 15 与一机头 9 右侧螺母法兰面结合并通过Z 轴丝杠 15 驱动做 Z 向运动，机头 9 内的主轴孔内装有可高速旋转的电主轴 6，机头 9 的上端安装有气缸导向板 18，滑座 11 的上端安装气缸支撑板17，气缸固定板 17 上安装有气缸 16，右床身 2 和左床身 12 之间安装有带高动态特性力矩电机的双轴转台 14，底座 1 的后部且在右床身2 和左床身 12 之间的空腔内安放有刀库 13。
立式加工中心
立式加工中心立式加工中心是一种常见的数控机床，也被称为立式数控铣床。
它的工作原理是通过在工作台上固定工件，然后使用旋转刀具在工件上进行铣削、钻孔、镗孔和螺纹加工等操作。
立式加工中心通常用于加工平面、曲面和复杂形状的工件。
立式加工中心的主要组成部分包括机床主体、主轴、刀库、工作台、控制系统和润滑系统。
机床主体是立式加工中心的基础结构，承载着各个组件的定位和固定。
主轴是立式加工中心的核心部件，负责传动刀具的旋转，拥有较高的转速和扭矩。
刀库是用来存放刀具的装置，一般配备多个刀位，可以实现刀具的自动换装。
工作台是安放工件的平台，具有可调节和固定的功能，使工件能够在加工过程中保持稳定的位置。
控制系统是立式加工中心的智能核心，通过预先编程的程序指令，实现自动化和精确的加工过程。
润滑系统用于给机床各个部件提供润滑和冷却，保证机床的正常运行。
立式加工中心的操作过程是先通过CAD（计算机辅助设计）软件将产品的三维模型转换成二维的加工程序，然后通过CAM（计算机辅助制造）软件进行程序优化，最后将优化后的程序上传到控制系统中。
控制系统通过指令控制主轴和工作台的运动，实现对工件的精确加工。
操作人员只需要进行简单的设置和监控工作，不需要直接干涉加工过程。
立式加工中心具有许多优点。
首先，由于刀库具备自动换刀功能，可实现多种不同的加工操作，提高了加工的灵活性和效率。
其次，立式加工中心具有较高的加工精度和加工质量，能够进行高精度的定位和磨削。
此外，立式加工中心还具有较高的自动化水平，能够实现连续加工和无人化操作，大大减少了人工成本。
在工业生产中，立式加工中心广泛应用于航空航天、汽车、电子、模具、医疗器械等行业。
例如，在航空航天领域，立式加工中心可以用来加工飞机发动机部件、导弹和卫星零部件等。
在汽车行业，立式加工中心可以用来加工汽车发动机、底盘和车身零部件等。
在电子领域，立式加工中心可以用来加工电子元器件、PCB板和电路板等。
在模具行业，立式加工中心可以用来加工塑料模具、金属模具和模具配件等。
850型立式加工中心工作台的构成
850型立式加工中心工作台的构成下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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立式加工中心机床结构
立式加工中心机床结构简介立式加工中心机床5大件各个部分展示：底座部件有地脚调整螺钉，丝杆组件和底座。
底座与滑台采用双侧导轨导向定位。
底座导轨下方有费油回收槽和孔，废油由底座后中部位的回收接头回收到废油收集盒。
加工中心主轴结构主轴部件包括主轴、主轴箱、主转动机构和打刀机构等。
主轴箱体设有油冷通道，机油通过外部油冷机，能降低加工过程中主轴单元的升温。
因此，机床更具有热稳定性。
如下图所示：主轴的传动方式分为皮带传动和直联传动皮带最高转速可达8000转，直连可达15000转工作台工作台与滑台采用双侧导轨导向定位工作台两侧的伸缩护罩要和工作台保持密封链接，如下图立式加工中心立柱结构立柱与主轴箱采用双侧导轨导向定位立柱结构组成如下图：立式加工中心X、Y、Z三轴进给如下图：数控加工中心作为一种全自动的数控加工机床和普通的机床相比具有比较大的优势，主要有以下几点：1、全封闭防护结构在机床的结构上，数控加工中心采用了全封闭的制造方式，能有效防止加工过程中出现的人身意外等情况。
2、加工的连续性数控加工中心具有多个进给轴：三轴或以上，能自动完成多个平面或多个角度的加工。
3、自动换刀结构数控加工中心具有自动换刀装置，能够通过程序控制进行自动换刀。
4、高自动化、高精度、高效率通过合理的切削参数选择和数控加工中心的加工连续性，减少了停机时间，提升了机床的加工效率。
5、改善劳动条件操机人员和编程人员只需要将设定好的程序输入系统，装卸零件和刀具准备等工作，降低了劳动强度。
6、加工精度高，产品质量稳定数控机床的精度比普通机床的高，采用计算机自动编程和减少装夹次数，有效降低误差。
JCS018加工中心
JCS-018型立式加工中心传动系统图例
三、传动系统（2）
主运动传动系统
JCS-018型立式加工中心的主运动驱动电动机是交流变频调速电 动机，连续输出额定功率为为5.5KW；最大输出功率为7.5KW， 但工作时间不得超过30min，称为30 min过载功率。这种电动机 靠改变电源频率无级调速，额定转速为1500r/min，最高转速为 4500r/min，在此范围内为恒功率调速。从最高转速开始，随着 转速下降，最大输出转矩增加，保持最大输出功率为额定功率 不变（如图所示）。最低转速为45 r/min，从额定转速至最低转 速，为恒转矩调速。电动机的最大输出转矩，维持为额定转速 时的转矩不变，不随转速的下降而上升。到最低转速时，最大 输出功率仅为7.5（或5.5）×45/1500 KW=0.025（或0.165）KW。
脉冲当量
0.001㎜/脉冲
最大指令值±99999.999mm或±9999. 9999英寸
纸带存储和编辑
30m纸带信息(12KB)
三、传动系统（1）
JCS-018A型立式加工中心的传动系统如图 所示，共存在五条传动链：主运动传动链， 纵向、横向、垂向传动链，刀库的旋转运 动传动链，分别用来实现刀具的旋转运动， 工作台的纵横向进给运动，主轴箱的升降 运动，以及选择刀具时刀库的旋转运动。
三、传动系统（4）
刀库驱动系统
圆盘形刀库亦用直流伺服电动机经蜗杆蜗轮驱动，装 在标准刀柄中的刀具，置于圆盘的周边。当需要换刀 时，刀库旋转到指定位置准停，机械手换刀。
四、结构特点
具有贮存加工所需刀具的刀库 刀库用于储存刀 具，并根据要求将各工序所用的刀具运送到取 刀位置。
具有自动装卸刀具的机械手 在加工中心机床上 刀具的自动更换，多数借助机械手来进行。
(完整版)立式加工中心结构
A、由于独特的结构，此类机床刚性好，精度高。
B、主轴箱部件不悬伸，加工时不承受弯矩造成的变形。
C、图5所示的框中框结构，机床可以做到高速加工，高速定位。
D、图5所示的框中框结构，可以做到重心驱动。即双丝杠驱动的合力通过了移动部件的重心，是近年来高速、高精度加工的重大突破。（Y／Z轴双丝杠驱动）。
鞍座机床结构见图4，机床立柱固定在底座上，
A、机床成本低，设计、制造比较容易。
B、容易实现批量化生产。
C、与动立柱式加工中心相比：机床的立柱部件、主轴箱部件刚性好；在切削过程中，主轴箱部件振动小。
1.1十字滑台结构（工作台有两个方向运动）
机床结构见下图1。立柱固定在底座上，鞍座带着工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，工作台在鞍座上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。
B、由于工作台不移动，和同规格的动工作台式结构的产品相比，工作台上可以放置更大的工件和异形工件，而不必担心工件会和机床的其它部分发生干涉。另外，对于重心位置不正的零件也可以顺利地实现高精度加工。
C、由于X轴运动完全由立柱的移动来实现，立柱在底座上的运动不会在X轴行程的两端产生运动部件悬伸的情况，保证了运动部件在X轴全行程上受力情况不发生变化，因而使机床具有更好的精度和刚性。另外，固定的工作台使得操作者更容易靠近，装卸工件的操作更加容易和省力，操作的宜人性有十分明显的提高。
工作台
鞍座
底座
图1
1.2其它结构（工作台有一个方向运动）
机床结构见下图2。立柱固定在底座上，工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z方向）运动。
立式加工中心主轴组件的结构设计
毕业设计（毕业论文）任务书学院专业班级学号学生指导教师题目立式加工中心主轴组件的结构设计任务规定进行日期自20** 年2月20 日起，至20** 年6月23日止一、题目来源、目的、意义题目来源：本课题来源于同济现代制造技术研究所，是立式加工中心机床设计项目下的子课题之一。
目的：课题的目的是设计立式加工中心的主轴组件结构，主轴组件作为执行件，确保带动刀具进行切削加工、传递运动、动力及承受切削力等，并满足相关的技术指标要求。
意义：主轴组件作为机床的一个重要组件，要带动刀具直接参与表面成形运动，其工作性能对机床的加工质量及生产率有直接影响。
二、主要工作内容（1）熟悉现有的各种主轴组件的要求和特点；（2）完成主轴组件的设计总图；（3）设计分析计算工作；（4）主轴等主要零件的零件图绘制；（5）主轴组件各部分的综合分析。
三、主要技术指标（或主要论点）立式加工中心的特点是结构简单，占地面积小。
总体结构方案的结构形式为固定立柱式，即主轴箱吊挂在立柱的一侧，作Z方向的上下移动。
主轴孔锥度：7：24；主轴孔直径：54mm；主轴箱行程（Z轴）：470mm；主轴转速范围：30~3000r/mm；快速移动速度（Z轴）：10m/min；进给速度（Z轴）：1~400mm/min。
四、进度计划第1周~第3周：查阅资料，翻译要求字数的英文资料，调研目前市场上数控机床的主轴组件几种主要的结构形式，并进行方案论证，写出开题报告。
第4周~第6周：通过查阅资料和参考一些机床的结构，进行主轴组件的结构设计。
第7周~第9周：结构分析与验算，满足技术性能指标和使用要求。
第10周~第14周：计算机绘制结构设计图纸，包括总图和一些零件图。
第15周~第16周：编写毕业设计说明书。
第17周~第18周：评审、准备答辩。
五、主要参考资料（外文资料至少一篇）1、谢红.数控机床机器人机械系统设计指导[M].上海：同济大学出版社，2004.2、韩鸿鸾.数控机床的机械结构与维修[M].山东：山东科学技术出版社，2005.3、罗学科,等.数控原理与数控机床[M].北京：化学工业学出版社，2004.4、周宏甫.数控技术[M].广州：华南理工大学出版社，2005.5、陈蔚芳,等.机床数控技术及应用[M].北京：科学出版社，2005.6、王仁诚.加工中心主轴系统的设计[J] .钻镗床，2000,(1)：43 47.7、Purdum.T.. Machine tools re-discover gravity[J]. Industry Week, 2004, 253(12): 93-96.8、李佳.数控机床及应用[M].北京：清华大学出版社，2001.9、娄锐.数控应用关键技术[M].北京：电子工业出版社，2005.10、吴祖育等.数控机床[M].上海：上海科学技术出版社，2000.六、系审批意见系主任（签名）:七、院领导审核意见院领导（签名）:八、学生实际完成日期九、同组设计（论文）者目录摘要 (1)ABSTRACT (2)0 引言 (4)1 概述 (5)1.1 加工中心的发展状况 (5)1.1.1 加工中心的国内外发展 (5)1.1.2 主轴部件的研究进展 (6)1.2 课题的目的及内容 (7)1.3 课题拟解决的关键问题 (8)1.4 解决上述问题的策略 (9)2 方案拟定 (10)2.1 加工中心主轴组件的组成 (10)2.2 机械系统方案的确定 (10)2.2.1 主轴传动机构 (10)2.2.2 主轴进给机构 (12)2.2.3 主轴准停机构 (13)2.2.4 刀具自动夹紧机构 (15)2.2.5 切屑清除机构 (17)2.3 伺服驱动系统方案的确定 (18)2.4 加工中心主轴组件总体设计方案的确定 (19)3 主轴组件的主运动部件 (22)3.1 主轴电动机的选用 (22)3.1.1 主电机功率估算 (22)3.1.2 主电机选型 (23)3.2 主轴 (23)3.2.1 主轴的结构设计 (23)3.2.2 主轴受力分析 (27)3.2.3 主轴的强度校核 (32)3.2.4 主轴的刚度校核 (33)3.3 主轴组件的支承 (34)3.3.1 主轴轴承的类型 (34)3.3.2 主轴轴承的配置 (37)3.3.3 主轴轴承的预紧 (38)3.3.4 主轴支承方案的确定 (41)3.3.5 轴承的配合 (41)3.3.6 主轴轴承设计计算 (42)3.4 同步带的设计计算 (44)3.5 主轴组件的润滑与密封 (48)3.5.1 主轴组件的润滑 (48)3.5.2 主轴组件的密封 (49)3.5.3 本课题的润滑与密封方案的确定 (51)3.6 键的设计计算 (52)3.6.1 主轴上的键 (52)3.6.2 主电机上的键 (53)3.7 液压缸的设计计算 (54)4 主轴组件的进给运动部件 (55)4.1 进给电动机的选用 (55)4.1.1 进给电动机功率的估算 (55)4.1.2 进给电动机的选用 (56)4.2 联轴器的设计计算 (57)4.3 垂直方向伺服进给系统的设计计算 (57)4.3.1 切削力估算 (57)4.3.2 滚珠丝杠副的设计计算 (58)5 结论 (65)小结 (68)参考文献 (70)摘要加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。
立式加工中心主轴部件综述
立式加工中心主轴部件综述立式加工中心的主轴部件，嘿，听起来是不是有点高大上？其实它就像是整台机器的“心脏”，没了它，啥都别想动。
你看啊，主轴的作用可大了，它负责把刀具转起来，就像我们开车得有发动机一样，主轴就是驱动整台机器的动力源泉。
想象一下，没有主轴，刀具也没办法精准地去切削那些金属、塑料、木材啥的，整个加工过程就像是乱了套，什么都做不成。
所以说，主轴对加工中心来说，就跟食堂的厨师对一锅菜的重要性是一样的。
可以没有花里胡哨的调料，但一定不能少了主厨。
先说说主轴的工作原理，哎呦喂，听着可能有点复杂，其实也不难。
你看主轴呢，像是个大电动机，或者说是电机的“兄弟”，它是通过电力来驱动刀具转动的。
别看它外形不怎么起眼，实际上它得承受巨大的转矩和振动。
比如说你想把一块坚硬的金属切割成一片片，那个过程可不是开玩笑的，刀具跟主轴之间的配合那叫一个默契，才能顺利完成这些“暴力”动作。
所以，主轴的强度和稳定性，直接决定了加工质量和效率。
主轴要是太弱了，转速上不去，刀具也没法快速有效地工作。
再比如，假如主轴的精度有问题，那可就糟糕了。
想象一下，你用一把刀子做菜，切出来的东西歪歪扭扭的，不对称，那能做出好吃的饭菜吗？说到这里，可能大家会有点疑问，为什么要专门聊主轴呢？其实不光是因为它重要，更因为它容易出问题。
主轴就像是咱们的手机电池，一旦坏了，你就啥都做不了了。
主轴的故障会导致设备运转不正常，甚至让整个生产线停摆。
就好比你的电脑一旦蓝屏了，基本上全世界都停止运转。
常见的主轴问题包括振动过大、噪音大，甚至会发生过热，导致机器无法继续工作。
比如说，主轴的轴承如果没保养好，就可能发生卡顿，最后就只能停下来修了。
所以啊，定期检查主轴部件是每个技术员的“必修课”，这种活儿不能马虎，得细心。
你说，主轴也有“寿命”啊。
它不像咱们人类，可以吃点保健品来延长“使用年限”，它的寿命主要取决于材料、制造工艺和使用环境。
好比一辆车子，开得太猛，没给它做保养，最后早晚得出问题。
加工中心机械结构设计
加工中心机械结构设计加工中心机械结构设计一、加工中心概述加工中心是指一类具有数控技术和多功能、多工序、高度专业化的金属加工设备，常用于零件生产的中心化作业。
加工中心具有以下特点：1. 具有多个机床不具备的生产功能，如高速钻孔、高速铣削等。
2. 具有灵活多样的加工方式和加工工序，可自动更换加工工具及工件。
3. 具有自动化程度高、生产效率高等优点。
二、加工中心结构分类加工中心可以根据机床结构分为立式加工中心、卧式加工中心和龙门式加工中心。
1.立式加工中心立式加工中心机床结构类似于一台立式铣床，具有三轴或四轴（XYZA轴）自动控制系统。
机床与工作台垂直，能够在垂直于工作台的平面上加工。
立式加工中心由于结构比较简单，价格相对较低，是加工中心的基础结构。
2. 卧式加工中心卧式加工中心与立式加工中心相比，机床与工作台平行，以水平方向移动，可在三或四个方向上移动。
卧式加工中心可加工比立式加工中心更重和更大的工件，具有高效的加工效率。
但是卧式加工中心的结构更复杂，价格更高。
3. 龙门式加工中心龙门式加工中心使用龙门式机床结构，可实现在三个方向上进行加工。
龙门式加工中心适用于加工大型、重型的零件，但价格较高，维护难度更大。
三、加工中心机械结构设计加工中心机械结构设计是一个复杂的过程，需要考虑许多因素。
以下列举加工中心机械结构设计的一些关键要素：1. 机床床身机床床身是加工中心机械结构的基础部分，床身应具有足够的强度和刚度。
机床床身同样应具有一定的机床周围空间，以方便加工行程的进行。
2. 主轴主轴是完成加工工序的核心部件，应该具有足够的动力和刚度。
主轴通常配有高效的冷却系统，以保证长时间的切削加工。
3. 导轨系统导轨系统主要负责机床运动的精确和准确性。
因此，导轨系统应该具有足够的精度、刚度和耐磨性，同时要适应不同的工件加工需求。
4. 工作台工作台是机械结构中的重要部分，主要负责支撑和固定工件以进行加工。
工作台应该有足够的强度和稳定性，以确保机械加工的精度和准确性。
立式加工中心简介
5.技术参数
项目
XH716
工作台台面尺寸（宽X长） 590*1450 mm 工作台T型槽（槽数X数量X间距） 18*5*125 mm 工作台最大承重 1350 kg X/Y/Z向行程 1270/610/760 mm X/Y/Z导轨形式 滑轨 X/Y/Z快速移动速度 20 m/min 切削进给速度范围 1~8000 mm 主轴中心线至主柱导轨面距离 635 mm 主轴端面至工作台面距离 150~910 mm 主轴锥孔 ISO50 主轴电机功率 11/15 kw 主轴转速范围 20~6000 rpm 主轴最大输出扭距 95.4 N.m 刀库容量/形式 16/斗笠式24/圆盘式（选配） 刀具最大重量 15 kg 刀具最大直径/长度 147 / 350 mm 换刀时间（刀对刀） 8s 定位精度 +0.010 mm 重复定位精度 +0.005 mm 机床总功率 35 kw 机床外形尺寸（长X宽X高） 3200X2650X3320 mm
3.分类
依据导轨分类 依据立式加工中心各轴导轨的形式可分硬轨及线轨。 硬轨适合重切削，线轨运动更灵敏。 依据转速分类 立式加工中心主轴转速6000-15000rpm为低速型， 18000rpm以上为高速型。 依据结构分类 依据立式加工中心的床身结构可分为C型及龙门型。
4.区别
卧式 卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心，通常都带 有自动分度的回转工作台，它一般具有3～5个运动坐 标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标， 工件在一次装卡后，完成除安装面和顶面以外的其余四 个表面的加工，它最适合加上箱体类零件。与立式加工 中心相比较，卧式加工中心加工时排屑容易，对加工有 利，但结构复杂．价格较高。
JCS-018型立式加工中心
3．伺服进给系统
伺服进给系统
4．主要部件结构
（1）主轴部件
图3-70 主轴结构 1—刀柄 2—主轴 3—拉钉 4—钢球 5—碟形弹簧 6—拉杆 7—螺旋弹簧 8—活塞 9、10—行程开关
使用弹性卡爪的刀具自动夹紧机构
图3-71 使用弹性卡爪的刀具自动夹紧机构 1—主轴 2—刀柄 3—拉钉 4—弹性卡爪 5—碟形弹簧 6—拉杆
主轴部件模型
（2）换刀过程示意图
刀库结构
换刀过程
机械手臂和手爪
1、2—弹簧3—锁紧销4—销 5—活动销 6—固定爪 7—锥销
四、数控编程技术
数控编程的主要内容包括：
加 零件图 工
工
数 学
编 写 程
制
备 控
程 首 数控机床 序件
艺
处
序
制 校试
分 析
理
清 单
介 验切 质
图纸工艺分析
这一步与普通机床加工零 件时的工艺分析相同，即 在对图纸进行工艺分析的 基础上，选定机床、刀具 与夹具；确定零件加工的 工艺线路、工步顺序及切 削用量等工艺参数等。
将程序单上的内容 ，经转换记录在控 制介质上，作为数 控系统的输入信息 ，若程序较简单， 也可直接通过键盘 输入。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制改Leabharlann 制备控制介质校验和试切
错误
程序的校验和试切
所制备的控制介质， 必须经过进一步的校验 和试切削，证明是正确 无误，才能用于正式加 工。如有错误，应分析 错误产生的原因，进行 相应的修改。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
立式加工中心床身结构设计(全套图纸)
摘要床身是立式加工中心非常重要的基础支撑件，它起到了支撑立柱、滑座、工作台等重要零部件的作用，主要承受机床的静载荷以及在加工时产生的切削负载。
床身的静动态性能直接影响机床的加工精度和稳定性,因此，床身结构的优化对于立式加工中心的发展具有十分重要的意义，本课题即结合沈阳机床厂VMC850B立式加工中心的性能特点与相关参数，对立式加工中心床身结构进行了科学系统的设计，具体内容如下：（1）借鉴于同类型的床身结构，根据VMC850B的整机结构设计了床身上表面布局，通过查阅《实用机床设计手册》《机械设计手册》等参考书，科学的设计了床身的截面形状，包括壁厚的选定以及加强肋、方孔、圆孔的合理布置。
同时对床身进行了受力分析并利用ANSYS软件对床身模型采取了静态力有限元分析。
（2）针对与床身相关的重要零部件，包括Y方向伺服进给系统的驱动电机、滚珠丝杠、直线导轨、轴承、联轴器，进行了分析与计算，并最终确立了型号与参数。
（3）提出了床身的精度要求，包含加工和装配过程中的几何精度。
关键词：立式加工中心；床身；结构设计；选型计算；有限元分析；精度设计AbstractThe bed is a very important basis for supporting parts in the vertical machining center, it plays a role that supporting the column, the slide, the workbench and some other important parts. The bed mainly withstands the static load of the machine tool and the cutting load in the processing. The static and dynamic performance of the bed directly affects the machining accuracy and stability. Therefore, the optimization of the bed structure has great significance for the development of the vertical machining centers. The subject, which is combined with the performance characteristics and parameters of the vertical machining center 850B of the Shenyang Machine Tool Factory, have designed the bed structure of the vertical machining center scientifically and systematically, the details are as follows:(1)Learnt from the bed structure of the same type and designed the layoutof the bed top surface under VMC850B’s whole structure, through accessingto <Practical Machine Design Manual> and <Mechanical Design Manual> and otherreference books, scientifically designed the cross-sectional shape of thebed, including the selection of the wall thickness as well as the reasonablelayout of the reinforcing rib, the square and circle holes. The subject alsodid the stress analysis for the bed and used the software called ANSYS todo the finite element analysis of the static force for the model of the bed.(2)For the important parts of the bed, including the Y-direction servofeed drive motor, ball screws, linear guides ,bearings and couplings, didthe analysis and the calculation, and eventually established the models andthe parameters.(3)Put forward the accuracy requirements of the bed, including thegeometric precision of the machining and assembly process.Keywords: the vertical machining ；center the bed ； structural design ；selection calculation finite element analysis ； precision design目录1 机床设计现状 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状与发展趋势 (2)1.3 本论文内容概要 (4)2 床身结构设计 (4)2.1 床身材料 (4)2.2 床身时效处理 (4)2.3 床身结构设计 (5)2.3.1床身重要表面设计 (5)2.3.2床身截面形状设计 (5)2.4 床身热变形 (10)2.5 床身结构确定方案 (11)3 床身零部件的计算与选型 (12)3.1 Y方向滚珠丝杠副的选择 (12)3.1.1 初步计算丝杠导程 (13)3.1.2 滚珠丝杠副当量载荷与当量转速计算 (14)C (17)3.1.3计算预期额定动载荷am (18)3.1.4 估算滚珠丝杠允许最大轴向变形m3.1.5估算滚珠丝杠副的底径 (18)F (20)3.1.6 计算滚珠丝杠副预紧力p3.1.7 滚珠丝杠副剩余结构尺寸确定 (20)3.2 伺服电机的选择 (21)3.2.1电机的负载转矩计算 (21)3.2.2 惯量匹配计算 (22)T计算： (24)3.2.3空载启动时最大加速力矩maxa3.2.4快速空载启动时所需最大启动力矩T计算 (24)M3.2.5 电动机连续匀速工作时的最大力矩T (25)ms3.2.6 电动机输出端轴的直径计算 (25)3.3 滚动轴承的选择 (25)3.3.1 滚动轴承使用条件 (26)3.3.2 初选止动球轴承型号 (26)3.3.3 止推轴承组配方式 (26)3.3.4 止推轴承的选用计算 (27)3.3.5 圆柱滚子轴承的选型计算 (29)结论 (31)致谢 (33)参考文献 (34)1 机床设计现状随着机械制造业的飞速发展与竞争市场需求的不断扩大，数控机床的应用范围持续扩张，同时，为了应对市场日新月异的变化及加工要求难度的不断提高，数控机床产业的水平也在飞速进步，不断向高速化、复合化、高精度化、智能化转变。
立式加工中心主轴组件地结构设计
摘要加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。
加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序完毕。
加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具本钱，改善库存量等。
由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。
加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库与自动换刀装置以与其它机械功能部件组成。
其中的主轴组件是机床重要的组成局部，其运动性能直接影响机床加工精度与外表粗糙度。
本文在查阅大量国内外文献的根底上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比拟了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。
同时，还就主轴、轴承以与丝杠等重要零件的机械性能进展了探讨，并对这些零件的刚度和强度进展了校核。
此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而提高了加工中心的可靠性和稳定性。
关键词：主轴组件，加工中心，数控机床Spindle unit design of Vertical machining centerABSTRACTMachining center evolved from the need to be able to perform a variety of operations and machining sequences on a workpiece on a single machine in one setup. Machining center requires little operator intervention, and once the machine has been set up, it will machine without stopping until the end of the program is reached. Some of the other advantages that machining centers give a manufacturing shop are greater machine uptime, increased productivity, maximum part accuracy, reduced scrap, less inspection time, lower tooling costs, less inventory and so on. Because of their many advantages, machining centers bee widely accepted by manufacturing enterprises in the world.Machining centers are equipped with spindle units, rotary workbench, moving workbench, tool magazines and automatic tool changers, and other mechanical function ponents. Spindle unit is the important motion part of the metal cutting machine tool. Its movement behavior affects the machining accuracy and surface roughness of part to be machined. Through referring to a varietyof technical literatures, the characteristics of some kinds of spindle units are pared with each other based on analysis and research work on different machining centers. A reasonable scheme can be studied out. Meanwhile, the mechanical behaviors of principle parts such as the spindle, bearings and lead screw are discussed. Their rigidity and strength are calculated and examined here. Morever, a kind of advanced ceramic bearings is introduced into the spindle unit, which can effectively enhance the rigidity of spindle units. They will improve the reliability and stability of machining centers.Key words：spindle unit，machining center，NC machine tool立式加工中心主轴组件的结构设计0 引言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术与装备是开展高新技术产业和尖端工业〔如：信息技术与其产业，生物技术与其产业，航空、航天等国防工业产业〕的使能技术和最根本的装备。
立式,卧式五轴加工中心介绍
五轴加工中心立式加工中心（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。
目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。
如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。
立式五轴加工中心这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴（图1）。
设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。
工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。
这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。
A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。
A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。
这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。
但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
图1 工作台回转的立式五轴加工中心另一种是依靠立式主轴头的回转（图2）。
主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。
这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。
这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。
这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。
立式加工中心总体、主轴部件及立柱设计
加工中心总体、主轴部件及立柱设计摘要加工中心是一种具有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。
它是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的高科技产品，综合了数控铣床、数控镗床、数控钻床多功能的加工设备。
基于加工中心的迅速发展，本次毕业设计的任务是设计加工中心总体、主轴部件及立柱。
加工中心的总体设计主要是通过设计各部件之间的尺寸联系来满足它们之间的位置关系要求。
主轴部件是机床的重要部件之一。
它是机床的执行件，其功用是支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，从而完成表面成形运动。
主轴部件由主轴及其支承和安装在主轴上的传动件、密封件等组成。
加工中心立柱主要是对主轴箱起到支承作用，满足主轴Z向运动。
根据对立柱的结构、性能及其经济性的要求，采用井字型的内腔结构。
加工中心的设计符合数控机床高速化、高精度化、智能化、系统化与高可靠性等发展趋势。
目前，加工中心已成为现代机床发展的主流方向，广泛应用于机械制造中。
关键词：加工中心，主轴，轴承，立柱DESIGN OF THE OVERALL , SPINDLE ASSEMBLY AND COLUMN OF MACHININING CENTERABSTRACTMachining center (MC) is a kind of CNC machine with tool magazine. It can perform the multi-processing of workpiece by change cutting tool automatically. It is the high-tech product developed to adapt to the requirements for effort-saving and time-saving, and the multi-function equipment which integrated CNC milling machine with CNC boring and drilling machines.The tasks of graduation design are to design the overall of machine, the spindle assembly and column. The purpose of MC overall design is to establish the dimension relation between components. Spindle assembly is one of the important parts of the machine. It is the executive pieces, and its function is to support and carry the workpiece or rotary cutting tools, and bear the cutting force. The spindle assembly consists of the spindle and its support, the transmission members, seals and other components mounted on it. The function of MC column is to support the headstock to satisfy the movement of Z-axis. Based on the performance requirements of the structure and the economy, Column is of the cross-type structure inside.The design of MC is consistent with the development trend in high-speed, high precision, intelligent, and high reliability of CNC machine tools. Currently, MC stands for the main development direction of modern machine tool, which is widely used in machine manufacturing.KEYWORDS: machining center, spindle, bearing, column目录前言 (1)第一章加工中心概述 (3)第二章主传动系统设计 (3)2.1传动系统简介 (4)2.2主传动系统设计的要求 (4)第三章主轴电机的选型与参数 (6)3.1计算切削力 (7)3.2主电机功率估算 (7)3.3确定电动机型号 (8)第四章主传动变速系统设计 (8)4.1同步带参数计算 (9)4.2 圆弧同步带设计总结 (11)第五章主轴组件的设计 (12)5.1 主轴组件的设计要求 (13)5.2 主轴设计 (13)5.2.1主轴的主要尺寸参数 (14)5.2.2 主轴轴端结构 (14)5.2.3 主轴材料和热处理 (15)5.3 主轴的轴承 (15)5.4主轴组件的计算 (15)5.4.1初选主轴直径 (15)5.4.2主轴悬伸量a的确定 (15)5.4.3主轴最佳跨距的确定 (15)5.5 主轴组件校核 (16)5.5.1主轴组件的刚度计算 (16)5.5.2主轴强度校核计算 (17)5.5.3主轴强度校核 (20)5.6轴承、键的校核 (21)5.6.1轴承校核计算 (21)5.6.2键的设计计算校核 (22)5.7刀具自动加紧机构以及切削屑清洗机构 (22)5.8润滑与密封 (23)第六章设计总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)前言1952年，第一台数控机床诞生.在制造业，数控装备出现，使许多复杂的加工曲面都能够顺利进行，如今数控机床已经成为制造业加工零件的主流器械。
立式加工中心的结构
立式加工中心的构成
数控机床是现代制造业的母机，基础设备，广泛应用于汽车制造，航天航空，船舶制造，金属加工以及军工等行业。
而加工中心是数控机床中最具带表的机型，立式加工中心是加工中心的主要产品。
立式加工中心是指加工中心的主轴和工作台成垂直状态的加工中心，一般有X、Z、Y三个直线运动的坐标轴，也可以增加到四轴或是五轴。
能够对工件作钻、铣、攻、镗、攻丝等加工工序，适合加工盘类、套类、板类、箱体类、复杂曲面等零件，立式加工中心装夹方便，便于操作，容易观察加工情况，应用非常的广泛。
立式加工中心的构造
1.、主体部分：主体部分由机座、丝杆导轨、工作台、立柱、机头五大件构成，主体部分要承受加工中心的静载负荷和切削负荷，因此为保障加工中心的动静刚性，这一部分也是加工中心体积和质量最大的部分。
2.控制部分：加工中心的控制部分由CNC控制和电机构成，控制部分是加工中心机械运动的指挥者，是加工中心的核心组成部分。
VMC立式加工中心详细参数
山东海特数控机床VMC850立式加工中心详细参数：
机床用途
立式加工中心可用于航天航空，汽车零件，机械加工及模具制造领域，适应于中、小型零件的高精度与高效率的加工和钻、铣、攻、镗的自动化加工
主要结构及特点
★主要部件采用有限元分析进行优化，主要铸铁采用高强度铸铁金相组织稳定，经过时效、
喷砂、回火等工艺确保机床长期使用精度的稳定性。
★机身底座、滑块、工作台、立柱、主轴箱等主要基础件采用高刚性的铸铁结构，金相组织稳定，在内部分布着网状结构的加强筋，保证了基础件的高刚性和抗弯减震性能；基础件采用树脂砂造型并经过喷砂回火震动实效处理，确保机床长期使用精度的稳定性，为机床性能的稳定性提供了保障；
★A字形跨式结构，结构为三维变径优化处理，减轻了机床强力切削时的震动、使机床刚
性更好。
★高速高刚性主轴单元结合伺服主轴电机；X/Y/Z采用大扭矩伺服电机。
★X/Y/Z采用台湾高精度高强度滚珠丝杠配合日本NSK轴承与高精密进口锁紧。
★X/Y/Z三向导轨采用硬轨道设计，固定面采用超高频淬火工艺处理经过精密磨削；滑动面采用高强度耐磨材塑带镶贴处理。
Y向导轨为四轨道设计（含辅助导轨）大大增加了机床的刚性与强度
标准配置
台湾系统配日安川本电机驱动，台湾上银或律廷丝杠台湾圣杰斗笠刀库日本NSK轴承
台湾增压缸台湾锁紧螺母等
选配系统部件
日本三菱系统，日本FAUNC系统西门子机械手刀库台湾第四轴级第五轴
可根据客户要求专业设计开发数控设备及加工中心
本文由山东海特数控机床公司编制，转载请注明出处。
更多型号立式加工中心详细参数参考地址：。
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主轴箱鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方
向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z
立柱方向）运动。
底座
图4
主轴箱
立柱
工作台
鞍座
底座
图5
三、总结
认真、仔细的研究立式加工中心的结构以后，不仅有助于研发人员确定以后产品的发展方向；而且有助于研发人员进行模块化设计，可以大大降低设计成本与生产制造成本。
立式加工中心的分类
马毅 ，
【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构
【关键词】立式加工中心；分类；结构
The
Ma yi，
【Abstract】：This paper introducesclassificationand structureofverticalmachine center
【Keywords】：vertical machine center;classification；structure
加工中心是典型的数控机床，它的产销量占数控机床市场的30％～40％，立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面。立式加工中心主要的用户层面为：以看好的汽车零部件行业为首，还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。立式加工中心的产销量占加工中心市场的60％～70％，2007年，国内生产立式加工中心近9000台，并且从国外进口立式加工中心近11000台。即国内立式加工中心年需求量近20000台，市场需求量巨大。
立柱
鞍座
底座
图3
机床结构见上图3。工作台固定在底座上，鞍座带着立柱在底座上做左右方向（X方向）运动，立柱在鞍座上做前后方向（Y方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。此类机床因为立柱做两个方向运动，又称为全动柱立式加工中心。
3.小型龙门式结构（见图4）、框中框结构（见图5）
此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的5％左右，此类机床属于高档的立式加工中心，此类机床具有以下优点 ：
由于立式加工中心结构变化多端，部分机床的结构十分复杂，除以上几种典型的结构形式外，立式加工中心还有许多其它的结构形式。由于篇幅所限，在此就不一一介绍了。
一、概述
进入21世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下，机床工业正迎来快速发展阶段。
数控机床是现代制造业的基础装备，一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。当今，数控机床已成为机床市场消费的主流产品，我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。
A、由于独特的结构，此类机床刚性好，精度高。
B、主轴箱部件不悬伸，加工时不承受弯矩造成的变形。
C、图5所示的框中框结构，机床可以做到高速加工，高速定位。
D、图5所示的框中框结构，可以做到重心驱动。即双丝杠驱动的合力通过了移动部件的重心，是近年来高速、高精度加工的重大突破。（Y／Z轴双丝杠驱动）。
鞍座机床结构见图4，机床立柱固定在底座上，
二、立式加工中心的分类
1.定立柱式立式加工中心（即工作台运动，立柱固定型结构）
定柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75％左右，大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统的普及型立式加工中心，按工作台运动方向分为两种。此类机床具有以下优点：
A、机床成本低，设计、制造比较容易。
B、容易实现批量化生产。
C、与动立柱式加工中心相比：机床的立柱部件、主轴箱部件刚性好；在切削过程中，主轴箱部件振动小。
1.1十字滑台结构（工作台有两个方向运动）
机床结构见下图1。立柱固定在底座上，鞍座带着工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，工作台在鞍座上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。工作台鞍座 Nhomakorabea底座
图1
1.2其它结构（工作台有一个方向运动）
机床结构见下图2。立柱固定在底座上，工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z方向）运动。
主轴箱
工作台
底座
2.动柱式结构（即工作台固定，立柱运动型结构）
动柱式立式加工中心，又名固定工作台式立式加工中心，此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的15％左右，此类机床属于中档的立式加工中心，此类机床具有以下优点 ：
B、由于工作台不移动，和同规格的动工作台式结构的产品相比，工作台上可以放置更大的工件和异形工件，而不必担心工件会和机床的其它部分发生干涉。另外，对于重心位置不正的零件也可以顺利地实现高精度加工。
C、由于X轴运动完全由立柱的移动来实现，立柱在底座上的运动不会在X轴行程的两端产生运动部件悬伸的情况，保证了运动部件在X轴全行程上受力情况不发生变化，因而使机床具有更好的精度和刚性。另外，固定的工作台使得操作者更容易靠近，装卸工件的操作更加容易和省力，操作的宜人性有十分明显的提高。
A、和传统的移动工作台式结构相比，由于三轴运动部件的负载惯量不变，在计算伺服增益、加减速时间常数时可以针对每个轴的运动惯量进行精确的优化；有效避免了动工作台式产品在负载重量小时响应过冲、负载重量大时响应迟缓的问题，并且避免了由以上问题带来的对加工精度不利的影响。最大的优点是此类机床可以加工重量很大的工件。