本章主要介绍了镗铣加工中心的机械结构、伺服电机的计算、UMAC运动控 制器的特点、主要功能以及相关板卡的功能，根据需要选择了 UMAC的板卡及伺 服系统的控制方式。根据加工中心的特点，结合UMAC和NUM伺服系统设计出 了机床电气原理图。
完整的精工系统有软件部分和硬件部分，软件在硬件的支持下运行，离开软 件，硬件便无法工作，两者缺一不可，而软件是精工系统工作的控制核心。基于 UMAC的镗铣加工中心的精工系统是在工控机的基础上对UMAC运动控制器进行 二次开发，将工控机与UMAC结合在一起，充分发挥各自的职能和优势。利用上 位机开发的精工系统是整个加工中心的指挥中心，其设计的好坏直接影响加工中 心的精度和稳定性。
本文将TH6213卧式镗铣加工中心主轴以及主轴箱部件作为研宄对象，通过CAD 建模以及有限元分析方法，分别对主轴部分以及减速箱部分进行热特性分析建模，得 到其温度场分布以及热应变等数据，接下来通过主轴箱跑车试验验证有限元分析结果 的正确性，同时也为进一步进行热误差补偿以及冷却系统的结构优化设计提供了理论 依据。
制造业的发展关系到一个国家的经济发展与国防建设，是衡量我国工业化水 平的重要标志。精工机床作为制造业的母机，承担着国防建设与经济发展的重任， 世界各国都在积极研宄发展新技术，进行精工技术的创新，从而提高国家制造业 水平。
课题中镗铣加工中心采用的是“IPC+UMAC运动控制器”的开放式的精工系统，该精工系统既可以充分发挥工控机（IPC)的资源优势，也可以充分挖掘UMAC 提供的资源，在满足加工中心要求的前提下，真正实现精工系统的开放性特点。
精密复合式镗铣加工中心的床身是机床的基础大件，是机床其他附件的主要 支承体，是机床的主要基准，因此，床身的特性将直接影响到机床的加工精度。为 了能满足机床高性能的技术要求，对床身的结构设计以及优化分析是至关重要的。 在结构的设计优化方面，需要优选出具有良好静、动态性能的床身结构，从而使 机床具备较高的稳定性和抗振性[57_59]。
机床在现代机械加工制造业中主要用于对各种零件的成型加工，是一种效率高、 周期短的先进生产工具。企业的生产效率、产品的质量、对市场需求的应变能力以及 产品的换代速度都在相当大的程度上依赖于机床设备的装备程度[1]。所以，机床工业 占据了机械产业的重要部分。
复合式镗铣加工中心是一种集镗床和铣床功能于一体的机床，具有加工效率 高和功能齐全等特点，现已应用于很多领域的产品加工。复合式镗铣加工中心的 机械结构决定了该机床的精工系统应具有多轴多通道的功能，而国内很少有适合 该类机床的精工系统。为了解决该类精工系统的问题，本文提出并研宄了一种基 于多轴运动控制器UMAC的开放式精工系统，该精工系统采用的是“NC嵌入PC” 型结构。
本章针对复合式镗铣加工中心床身结构进行设计与优化，首先根据加工中心 的技术要求确定床身长、宽、高的基本尺寸，然后建立了三种不同筋板布置型式 的床身结构，通过有限元分析的方法比较了筋板布置型式以及筋板厚度变化对床 身质量以及静动态特性的影响，最后基于床身综合性能的层次分析法与筋板厚度 的灵敏度分析，得出筋板的最优布局形式与筋板的******厚度，研究表明：机床床 身“井”字型筋板布局已经具有良好的静动态特性，合理地选择筋板型式以及筋 板厚度尺寸是提高床身静动态特性的一种重要手段。
随着先进制造技术的发展，对于机械制造业来说，高性能的加工制造不仅是 高速，而是高效率和高质量，总体表现为一个中心（加工效率）和四项基本支持 技术（高速、高精、高可靠性和环保）。本课题所研制的精密复合式镗铣加工中 心是一种针对复杂箱体类零件加工并适应a前精工机床行业以高速化为先导、向 高效柔性化和高精化方向发展的重要精工机床。