加工中心备有刀库并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工，使得工件在一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹，以及其他辅助功能，现代加工中心更大程度地使工件在一次装夹后实现多表面、多特征、多工位的连续、高效、高精度加 工，即工序集中，这是加工中心最突出的特点。
1.4.2对加工对象的适应性强
加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求的快速反应上．而且可以快速实现批量生产，提高市场竞争能力
1.4.3加工精度高
加工中心同其他数控机床一样具有加工精度高的特点，而且加工中心由于加工工序集中，避免了长工艺流程，减少了人为千扰，故加工精度更高，加工质量更加稳定。
1.4.4加工生产率高
零件加工所需要的时间包括机动时间与辅助时间两部分。加工中心带有刀库和自动换刀装置，在一台机床上能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件半成品的周转、搬运和存放时间，使机床的切削利用率（切削时间和开动时间之比）高于普通机床3～4倍，达80％以上。
1.4.5操作者的劳动强度减轻
加工中心对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸零件、进行关键工序的中间测量以及观察机床的运行之外，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度和紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到很大的改善。
1.4.6经济效益高
使用加工中心加工零件时，分摊在每个零件上的设备费用是较昂贵的，但在单件、小批生产的情况下，可以节省许多其他方面的费用，因此能获得良好的经济效益。例如，在加工之前节省了划线工时，在零件安装到机床上之后可以减少
调整、加工和检验时间，减少了直接生产费用。另外，由于加工中心加工零件不需手工制作模型、凸轮、钻模板及其他工夹具，省去了许多工艺装备，减少了硬件投资．还由于加工中心的加工稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。
1.4.7有利于生产管理的现代化
用加工中心加工零件，能够准确地计算零件的加工工时，并有效地简化了检验和工夹具、半成品的管理工作。这些特点有利于使生产管理现代化。当前有许多大型CAD/CAM集成软件已经开发了生产管理模块，实现了计算机辅助生产管理。
1.5换刀装置的形式
换刀装置的形式有回转刀架换刀、更换主轴换刀、更换主轴箱换刀、带刀库的自动换刀系统。
2斗笠式刀库
2.1 刀库主要参数
载刀量：20把
主轴鼻端：刀具形式BT40 换刀时间：最大换刀时间6.5s 邻刀换刀时间0.63s；
相邻刀位的刀具最大直径：Φ100mm； 刀具最大长度：500mm； 刀具最大重量：8kg； 初选刀库直径：?660mm 刀盘最低转速：60r/min 选刀电机功率：0.04Kw；
由于刀具形式为BT40，其刀具直径为?100mm选的刀库直径?660mm来排列可知每把刀之间的间隔约为6mm。
2.2主轴的定位精度
斗笠式刀库在换刀的过程中对主轴的定位精度的要求非常高，这是有标准刀具和主轴的结构决定的。标注刀具有两个对称的定位键槽，应主轴上有两个配合键，这就要求主轴在换刀过程中始终定位到同一位置。只用PLC是不能实现上述要求，还需要主轴和NC程序配合才能实现。当系统检测到该程序执行M06TXX信号时，NC程序发出换刀准备和主轴定位信号，PLC控制主轴变频使主轴定位，使主轴编码器反馈主轴位置给NC程序，由于NC程序检测主轴是否定位到要求范围内，定位完成后NC程序发出换刀开始信号并输给PLC。
2.3电动机的初选 （1） 选择电动机类型
按工作要求和条件，选用三相异步电动机，电压380V，Y型。 （2） 选择电动机的容量
初选电动机型号为Y2—712—2，其主要参数如下表2-1：
表2-1 电机参数表
型号 Y2－712－2 额定功率 0.55 满载转速 2820 额定转矩 2.2 最大转矩 2.3 质量 电动机输出转矩：
Td?9550=9550?Pd N?m nm0.55 N?m 2820=1.86 N?m
在此论文中?1、?2分别为轴承、齿轮传动（包括蜗轮蜗杆）的传动效率。 取?1=0.98(滚子轴承), ?2=0.97(齿轮精度为8级,不包括轴承效率)。 （3） 确定电动机转速
刀库工作刀库转盘所必需满足的转速最低为：
n = 60min
根据传动比合理取值，取一级齿轮的传动比i?2,二级涡轮蜗杆减速器传动比i?20，则总传动比合理范围为i?40，故电动机转速约为
r?60n= i?n=40=2400min
'd'a'2r'1'a
2.4定传动装置的总传动比和分配传动比
由选定电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为
ia?nmn （2-1）
总传动比为各级传动比的乘积，即
电动机型号为Y2－712－2，满载转速nm=2820rmin。 （1） 总传动比 由式(2-1)
ia?nm2820??47 n60（2） 分配减速器的各级传动比
按展开式布置。考虑润滑条件，得i1?2，i2=19.5 则此时的输出转速为n?nmi?2820?72.31r/mina2?19.5 2.5定各轴转速、转矩和功率 （1） 各轴转速
n1?nmir/min 0式中：nm——电动机满载转速；
i0——电动机至?轴的传动比。 以及 nII=
nIni?m?r/min 1i0?i1nnIIIII?i?nmir/min 20?i1?i2由式（2-3）~（2-4）得 I轴 nnm1?i?2820?1410r/min
02II轴 nII= nrI= 1410 min
III轴 nnIIIII?i?nmi?2820.5?72.31r/min 20?i12?19（2） 各轴输入功率
PI?Pd??3 kW PII?PI??12 kW , ?12??2??3 PIII?PII??23 kW,?23??2??3 式中?2、?3分别为轴承、齿轮传动的传动效率。
（2-2）（2-3）（2-4）2-5）
2-6）
2-7） （（（