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1). 加工中心与复合加工功能

加工中心是最典型数控装备，一般它是指具有复合加工功能的数控机床，即它可以通过在加工过程中具有自动换刀能力，实现多种不同工艺方法的切削加工，如铣削平面和复杂曲面、钻、镗、铰、攻螺纹、切槽甚至车削、磨削等加工，因而能在工件一次装卡后自动完成上述多种工序的加工。由此可知自动换刀能力是加工中心的重要特征之一，加工中心也可称为带有自动换刀装置(Automatic Tool Changer ATC)的数控机床。自动换刀装置是机械加工数控装备非常重要的概念之一。

根据加工功能的不同，加工中心也有很多种类，下面介绍几种常见的几种加工中心：

1） 镗铣加工中心

镗铣加工中心有称加工中心，这是因为它是最先发展起来且目前应用最多的加工中心，所以人们习惯上称其加工中心。其结构特征是各进给轴的进给速度能实现无级变速，能实现多轴联动控制；主轴能实现转速的无级变速；能实现刀具的自动位紧和松开(装刀卸刀)；带有自动排屑和自动换刀装置。其主要工艺能力是以镗铣为主，还可以进行钻、扩、铰、锪、攻丝等加工。其加工对象主要有：平面类零件|（加工面与水平面的尖角为定角(常数)的零件，如盘、套、板类零件）；变斜角类零件（加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件）；箱体类零件；复杂曲面(凸轮、整体叶轮、模具类、球面等)；异形件（外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加工）。

2） 车削中心

车削中心它是在数控车床的基础上，配置有刀库和机械手，使之选择和使用刀具的数量大大增加。一般它还具有以下两种先进功能：其一、动力刀具功能。即刀架上某些刀位或所的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。其二、C轴位置控制功能。即可实现主轴周向的任意位置控制。实现X-C、Z-C联动。另外，有些车削中心还具有Y轴功能。其主要工艺能力是以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻丝等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体；在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。

3） 五面加工中心

五面加工中心除一般加工中心的功能外，它的最大特点是具有可立卧转换的主轴头，在数控分度工作台或数控回转工作台的支持下，就可实现对六面体零件（如箱体类零件）的一次装夹，进行五个面的加工。这类加工中心不仅可大大减少加工的辅助时间，还可减少由于多次装夹的定位误差对零件精度的影响。

4） 车铣复合加工装备

顾名思义，车铣复合加工装备是指既具有车削功能又具备铣削加工功能的加工装备，从这个意义上讲，上述的车削中心也属该类型的加工装备。但这里所说的一般是指大型和重型的车铣复合加工装备，其中车和铣功能同样强大，可实现一些大型复杂零件（如大型舰船用整体螺旋桨）的一次装夹多表面的加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度（如螺旋桨桨叶型面、定位孔、安装定位面等的相互位置精度）由装备的精度来保证。由该类装备技术含量高，不仅价格高，而且由于有较明显的军工应用背景，因此被西方发达国家列为国家的战略物质，通常对我国实行限制和封锁。

综上所述，由于具有了复合加工的功能，从而打破了传统数控机床的加工工艺界限，是以台复合加工机床可代替多数控机床，不仅可大大提高加工效率，还可大大提高加工精度（减少了多次装夹的定位误差）。从现在的发展趋势看，加工中心，尤其是复合功能较强的加工中心大有取代仅具有单一工艺能力的数控机床之势。

(2). 新型功能部件

l) 直线电机

直线电机是指一种利用电磁作用原理，将电能直接转换成直线运动动能的驱动装置，它是一种能实现往复直线运动的电动机。

超高速加工技术和精密制造技术是近十几年速崛起的先进制造技术，该技术能极大地提高生产效率和改善零件的加工质量。但该技术的应用对加工装备的驱动系统提出了更高的要求，即不仅要求具有较高的驱动速度（如60m/min以上），而且还要具有较高的加速度（如2g以上），而传统的"旋转电机+滚珠丝杆"进给驱动方式在高速运行时，滚珠丝杆的刚度、惯性、加速度等动态性能已远远不能满足要求。这就使得一种崭新的进给驱动方式-直线电机控制系统应运而生。这种进给驱动系统取消了从动力源到执行件之间的一切中间传动环节，将进给传动链的长度缩短为零，大大简化了机械结构，提高了系统的速度、加速度、刚度等动态特性和控制精度，是机床进给驱动设计理论的一项重大突破。

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