复合式镗铣加工中心将镗削和高速铣削功能集中在一台机床上，工件一次装夹后能完成除安装面外的侧面和顶面的５ 个面加工，可减小工件的几何误差［１－２］，其具有高效率、高精度的特点。对于复杂的空间曲面，如坦克传动箱体、汽车变速箱和飞机结构件等，可以通过一次安装定位完成深孔镗削及零件表面的铣削、钻孔和攻丝等加工，从而达到减少机床和夹具、避免工序间的搬运和储存、提高工件加工精度以及缩短加工周期和作业面积的目的［３］。
复合式镗铣加工中心是既有镗削功能又有铣削功能的加工设备，采用数控系统的双轴组功能可以同时执行２个加工程序，互不影响，也可在加工时实时监控到２个轴组的加工状态，通过２ 个轴组内的数据采集、比较和交换，实现２个程序同步运行。与 采用２套 ＣＮＣ 数控系统相比，该数控系统更经济、快捷和准确。ＮＵＭ ＰＯＷＥＲ１０５０ 是开放式、全功能、全数字化的数控系统，可以完成多轴及多轴组的控制。
１  机床结构和运动
机床采用框架式结构，为卧式镗床和立式铣床复合的加工中心。其包括高速铣削电主轴、铣削滑鞍、水平运动滑台（Ｘ 轴）、旋转工作台、镗削主轴箱、镗削滑鞍、斗笠式刀库（Ａ 轴）和圆盘式刀库。该机床的结构布局图如图１ 所示，机床包括１ 个旋转轴
（Ａ 轴）和６ 个直线轴（Ｘ 轴、Ｙ１ 轴、Ｙ２ 轴、Ｚ１ 轴、
Ｚｓ１轴、Ｚ２ 轴），其中，Ｙ１、Ｚ１、Ｚｓ１ 是卧式镗床的伺服轴，Ｚ１及其同步轴 Ｚｓ１ 共同控制垂直运动，双电动机控制维持了镗床滑枕在垂直方向的镗削平衡， 减少了Ｚ轴方向的加工误差；Ｙ２、Ｚ２ 是立式铣床的伺服轴。
机床水平运动滑台（Ｘ 轴）上装有高精度液压等分圆盘工作台，镗削及铣削加工共用一个工作台，系 统可通过外部参数在加工程序中进行切换，来决定 工作台参与铣削或者镗削；旋转工作台接受运动指令可做９０°等分运动，由变频器控制的高速铣削电 主轴直接驱动圆柱立铣刀，实现无极调速；通过 Ｘ、
Ｙ２ 和 Ｚ２ 三轴联动可完成箱体类零件平曲面的高速铣削加工。在框架的立柱上安装由主驱动单元控制的镗削主轴箱，在进行箱体深孔的镗削加工时，镗削主轴可以在 Ｙ１、Ｚ１方向运动，与分度工作台进行联动，可实现一次装夹完成５个面的加工，从而提高加工精度和生产效率。
２  机床电气控制
全数字的 ＮＵＭ ＰＯＷＥＲ１０５０ 系统是专门为控制高速加工机床设计的，是高效的数控系统之一 。其是一个多处理器的 ＣＮＣ［４］，具备杰出的实时处理能力，采用６４ 位 ＣＰＵ，系统扫描周期为２ ｍｓ，位置环刷新周期为０．２ ｍｓ，速度环为０．１ｍｓ，电流环只有０．０５ ｍｓ，处理速度快，位置控制精度高。全数字系统简化了硬件连线，提高了系统的可靠性。高速的数字通信（４ Ｍｂｄ），更短的响应时间，更宽的响应带宽，更高的测量反馈，特别适合用于高精度和高速的多轴数控机床。机床控制系统由带有ＰＣ－ＢＡＳＥＤ 面板的 ＮＵＭ ＰＯＷＥＲ１０５０ 控制
系统、高性能的 ＭＢＬＤ 主轴驱动模块和 ＭＤＬＵ 轴
驱动模块组成，智能化驱动模块通过 ＳＢＣＥ 数字总线与 ＣＮＣ 相连，ＦＳ１５ｌｉＰＣ 显示器自身就是一台多功能的集成工业 ＰＣ，不 再需要上位机，操 作面板ＭＰ０２与系统采用光纤连接，所有的驱动模块共用一个电源模块（集成在 ＭＢＬＤ 中）。ＮＵＭ ＰＯＷＥＲ１０５０提供一个模拟输入／输出端口（ＩＴ／ＡＮＡ），端口的模拟量输出可作为控制变频器的指令电压，实现数控系统对高速铣削电主轴的无级调速控制。
图２ 为镗铣加工中心的电气连接图，直线轴反馈原件为海德汉１Ｖｐｐ 型直线光栅尺，不需要外部信号转换单元，实现了机床的全闭环控制，提高了机床的加工精度。

宇匠数控 备注：为保证文章的完整度，本文核心内容由PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试，手机浏览可能无法正常使用！

结语
镗铣加工中心的复合加工功能打破了传统数控机床的加工工艺界限，通过实际调试，在加工程序中对外部Ｅ 参数进行改写，可实现工作台（Ｘ 轴）在２个轴组之间的切换，通过一次装卡完成镗削及铣削加工，双主轴、双轴组（双刀库）、七轴控制适合零件多工作面加工及两维、三维曲面多工序加工。通过伺服系统参数优化，可以提高响应带宽，使伺服系统的输出跟随输入指令的能力增强，系统的动态性能