第一章加工中心概述
一、基本概念
即装有刀库和自换换刀装置的数控机床。它的特点是能够在倒库里存下许多种刀具，有程序控制自动换刀，这样就可以在没有认为干涉的情况下一次完成很多种加工任务。在加工中心上，一次装卡工件可同时完成多道工序——数控系统能够根据程序控制不同的安装刀具，自动改变主轴进给量，主轴转速，道具相对于工件的运动轨迹，依次完成一个或者几个面的工艺加工。因此可以减少换装工件和机床的调整时间、减少零件生产周期、贮存时间、生产效率高、自动化程度很强。
二、加工中心的分类
（1）立式加工中心 主轴轴线垂直，为立柱固定，矩形工作台。
（2）卧式加工中心 主轴轴线水平。是带有分度回转转运动工作台的一类加工中心，适合加工体积较大的零部件。
（3）五坐标加工中心 可以完成任意面的加工。 三、加工中心基本结构
（1）基础部件 ——床体、立柱和工作台
（2）主轴组件 ——由主轴箱体、交流主轴电动机、主轴和轴承等零件。 （3）控制系统 ——单台加工中心数控系统是由数字编程装置、编程控制元件、伺服驱动装置、电动机、
（4）伺服系统
（5）自动换刀装置 ——刀库、换刀机械手和驱动元件。
第二章 主传动系统设计
2.1传动系统简介
加工中心主传动系统是由带动主轴传动的电机、主轴的传动系统以及主轴组[1]
件组成与普通机床主轴系统相比，转速更高，回转精度更精确，结构刚性和抗震性优良。
加工中心主要的优点就是它能够完成由多台机床才能够完成的加工任务，这里列举一些加工中心突出的优点：
（1）在数控机床的基础上增加了装有各种刀具的刀库以及自动换刀装置。
可以一次同时进行多工步加工操作。
（2）特有的装备：自动回转工作台；
（3）主轴转速可以变更、进给量可调、具有插补功能，方便操作员编程。 （4）如果带有APC工作台，工件在加工时，其他工件就在装卡卸下的位置等待加工，不会耽误正在进行的工件的加工。
2.2主传动系统设计的要求
加工中心整体尺寸图如2-1所示
图2-1 加工中心总体尺寸图
如图2-1，操作面板在机床的右侧，左侧是刀库，里面贮存加工时所需的刀具；本设计的加工中心工作台分X向进给工作台、Y向进给工作台、Z向进给工作台。其中X向进给量为500毫米，Y向进给量为600毫米，Z向进给量为600毫米。当需要加工工件时，自动换刀装置会根据编程选定合适的刀具，然后安装在主轴前端。主轴通过加紧机构将刀具锁紧。这时，主轴电机通过同步带带动主轴旋转，共建加工开始。等工件加工完成以后，下一个在装卸位置等待的待加工工件就会被推至加工处，进行下一轮加工。若一批零件加工完成以后或者需要加工另一道工序时，机床系统选择合适道具，然后自动装卡，进行加工。在换刀过程中，由主轴上端通过主轴内孔股进来的压缩空气会把主轴前端安装刀具部位清理干净，避免刀具安装时产生误差。
本次设计的立式加工中心的总体大概设计： 主轴电机：交流调速电动机
传动部件：圆弧同步带 圆弧齿同步带应力分布均匀，在高速条件下产生的震动小，匀化了应力分布，啮合齿数，因此选用圆弧齿同步带作为本次设计的传动系统部件。
同步带传动装置简图见2-2。
图2-2同步带传动
传动系统设计分析
机械传动的方式有带传动，齿轮传动，链传动，在大三的机械设计课程设计中，二级减速器的传动方案中，我们选择带传动在高速级，将齿轮传动放在中间级，将链传动放在了最后一级。这样以来，每种传动都克服了彼此的缺点并发扬了自己的优点，相辅相成。
对于同步带传动这栋特殊的传动方式，克服了链传动传动比不稳定，传递效率低，齿轮传动结构安装复杂，噪声大，V带传动压轴力大，容易发生打滑等缺点。可谓是一带多用。它的带型是齿轮状的，工作与带轮上的齿进行正确啮合，避免打滑破坏带的性能。抗拉层是由特殊的纤维材料或金属制成，这样就使带不发生过大的弹性滑动。
同步带虽然优点众多，但是维护不力的话，同样会发生损坏，比如承载载荷绳发生断裂、爬齿跳齿等。
对于第一种失效，通常是因为工作过程中带承载的拉力过大，超出承载范围。若选用的主动带轮直径不合适的话，同步带在啮合带轮和推出带轮时会收到周期性弯曲应力。也会导致带断裂。对于第二种失效，一般是由于设计时尺寸不合理或者受力等因素造成的。
我们可以通过以下几个方面来避免跳齿爬齿的发生： （1）切向力比带的许用许用应力小。
（2）设计时带节距的差值的在规定范围内。
（3）适当增加带的初始安装拉力（初拉力），使带齿与轮的齿吻合牢靠。
