本研究中，数控加工中心设计具体如下：主轴1个，工作台交换装置1个，进给轴4个，刀库1个，排屑器1个。进给轴包括三维方向的X轴、Y轴及Z轴及环绕轴B轴，具体如图1所示。其中，X轴、Y轴以螺母不动丝杠方式进行旋转，Z轴以螺母旋转丝杠不动的方式旋转。三根丝杠安装时一端为固定端，另一端为自由端≮www、≯。由于Y轴为垂直移动轴，将电磁制动器置于其尾端，可保持机床功率维持正常状态。于丝杠带轮位置设置一个安全刹车装置，可有效避免工作台出现自由下落。丝杠自由端处安装一个机械挡块，避免部件滑动而脱离极限位置。将主轴变动箱设计为人工调速与手动调速共存（分4个挡位）。利用感应开关对主轴位置进行定向，采取液压驱动销钉锁定定位。刀库可根据实际需求进行自由选择，由直流电机带动。系统设计需满足以下几点要求：便于拆装、维护；对恶劣环境具有较好的抵抗力，工作环境区间为0至45℃，可在湿度不超过75%的情况下稳定工作；具备保护电路；可读取PMC信号、功能指令；具备高速DNC功能。加工中心控制系统主要设计为以下模块：显示模块、主轴控制模块、储存器模块、电源模块、测试模块、进给轴控制模块等。通过这些模块的共同调节，达到上述要求。
数控加工中心是一套综合性的机电一体化产品，它涵盖技术范围较广，其中包括信息处理技术、电子技术、计算机技术、检测技术及测量技术等多项先进技术。数控加工中心具备高精度、高效率、高稳定性、高适应性、高度开放性、高智能性等特征，这使其在机械制造行业普及面愈来愈大[1]。相对于欧美发达国家而言，我国数控加工中心研发起步较晚，但近年来取得了较大的进展。数控加工中心最初由普通机床演变而来，通过计算机控制实现生产自动化。从产业发展角度来看，数控机床增强了基础管理，改变了生产方式，扩大了利益链，对于行业整合以及产业链结构调整而言都具有重要的意义。在技术不断迭代的情况下，数控机床的主轴转速、进给速度及识别率水平均有了大幅度提升。现代数控机床系统在保持数控补偿功能的同时，还加入了传感器系统，可对温度、空间误差进行补偿，进一步提升了定位精度。目前，多数数控机床定位极度可达1um，重复定位精度高达0、5um[2]。数控系统是决定数控加工中心可靠性的关键部分。目前，主流的数控系统均采取模块化方式构建，结合不同的需求，可筛选不同功能的模块进行自由化组合。除基础加工功能外，人机交互水平较以往有了大幅度提升，同时还具备了负载识别功能、编程功能、自动保护功能等[3]。强大的计算能力保证了系统运行的稳定性，基于柔性化与智能化特征，让数据信息集成度有所提升，进一步提高了生产效率。
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[1]罗敏。HCFHD80A卧式加工中心控制系统设计[J]。伺服控制，2008（03）：40-42、
[2]黄敏高，万勤。西门子840Di数控系统在CW630卧式加工中心改造中的应用[J]。制造技术与机床，2008（04）：149-151、
[3]李世葳，王述洋，张万里。数控机床的人性化设计研究[J]。林业劳动安全，2007（04）：30-33、