传统的工作台移动式加工中心的工件安装在工作台上，它需要随同工作台一起运动，因此，工件的重量将直接影响机床的移动速度和定位精度，工作台自动交换的实现较为困难。而动柱式加工中心则存在X、Y轴移动部件体积大、重量重、结构层次复杂等问题，在一定程度上也制约了精度和快速性的提高。为了适应现代高速、高精度加工技术的发展需要，人们研发了箱体移动式这一用于高速、高精度立式加工中心的新颖结构。

箱体移动式加工中心的XY主平面运动通过主轴箱的移动来实现，其运动部件的体积小、重量轻，机床可达到很高的移动速度和定位精度，它是目前高速、高精度加工机床普遍采用的结构型式，其基本结构主要有悬梁式和桥架式两种。

1.悬梁式

悬梁式加工中心的典型结构如图5.2-1所示，这种机床采用了宽床身结构，X轴上置，Y轴安装在X轴滑座上，主轴箱安装在Y轴滑座前侧，并可在Y轴滑座上进行上下运动（Z轴）；横向运动时Y轴滑座向前悬伸。由于主轴箱的体积和重量远小于工作台、立柱等部件，且机床加工时它只需承受切削反力，故其X、Y轴滑座的体积和重量较轻，机床可达到很高的进给速度和定位精度。

悬梁式箱体移动加工中心的工作台一般固定安装在前侧，它可方便地实现工作台自动交换功能。在部分机床上，为了增加Z轴的行程，有时也采用升降工作台的结构。

悬梁式加工中心需要有宽大的床身来支承X轴导轨，机床的重量和材料消耗较大。另外，如果Y轴悬伸行程过大，会导致前端主轴的刚性下降，因此，它一般用于中小型高速、高精度加工机床。

图5.2-1 悬梁式加工中心

悬梁式加工中心一般采用与动柱式加工中心类似的无机械手直接换刀方式，但其刀库直接安装在床身上，刀具定位可通过X轴和刀库移动或X、Y轴的运动来实现，刀具的装卸利用Z轴的运动来实现。

2.桥架式

桥架式箱体移动立式加工中心的结构如图5.2-2所示。这种结构的机床两侧都安装有墙式立柱，可前后运动的Y轴滑座架在两侧立柱的上方，其结构类似于“桥”。X轴滑座安装在Y轴滑座的中间，可左右运动；主轴箱安装在X轴滑座上，可上下移动。

桥架式机床的运动部件重量轻、Y轴导轨间距宽、机床结构刚性好，三轴机床的工作台安装位置固定，其支承刚性好、承载能力强，工作台的自动交换实现容易。如需要，这种机床还可通过安装图5.2-2b所示的双轴数控转台，方便地实现五轴加工功能。

图5.2-2 桥架式箱体移动立式加工中心(www.daowen.com)

a）三轴基本型 b）五轴加工

桥架式机床采用了完全对称的结构设计，其热变形影响很小；此外，由于机床的Y轴驱动丝杠位于图5.2-3所示的作用点（位于滑座中心），机床的受力均匀、运动平稳，因此，它可达到比其他结构机床更高的运动速度和定位精度。

桥架式箱体移动加工中心的两侧需要墙式立柱，机床体积大、耗材多，工件装卸有所不便，因此，通常用于对速度、精度要求特别高的高速、高精度机床。

桥架式加工中心同样多采用无机械手直接换刀方式换刀，其刀库安装在床身后侧，刀具定位可通过X、Y轴的运动来实现，刀具装卸利用Z轴的运动来实现。

3.混合移动式

立式加工中心是目前使用量最大的数控机床之一，其结构种类繁多。由于以上典型结构各有优缺点，因此，在实际机床上还可根据不同的加工要求，采用混合移动式结构。

图5.2-3 桥架式机床的受力

图5.2-4所示的X轴上置式加工中心是一种较为典型的混合移动式加工中心。这种机床采用了与悬梁式同样的宽框立柱和X轴传动结构，但其Y轴运动通过工作台移动来实现，因此减少了悬梁式的结构层次，较好地解决了主轴悬伸带来的刚性下降问题，减轻了X轴运动部件的重量，提高了X轴的运动速度和精度。

X轴上置式加工中心的Y轴导轨直接安装在床身上，它取消了工作台移动式机床的中间滑座，减少了工作台的结构层次，工作台的承载能力较强。此外，由于机床工作台的左右位置不变，因此其工作台自动交换和五轴加工的实现较为容易。

X轴上置式加工中心的主轴前后位置固定，自动换刀时的刀具定位可通过X、Z轴的移动来实现，因此，刀库可固定安装于侧面，利用无机械手直接换刀方式进行换刀。

X轴上置式加工中心需要宽大的立柱来支承X轴导轨，机床的重量和材料消耗较大，同时，工件的重量将对Y轴运动速度、定位精度产生影响，故多用于中小型零件加工的高速、高精度机床。

部分立式加工中心也采用龙门式结构，这种机床实际上就是一台小型的定梁式龙门加工中心。立式加工中心采用龙门式结构后，可解决工作台移动式机床的Y轴行程小、运动部件重量重等问题，同时提高了工作台的承载能力，因此，它在高速、高精度的大中型立式加工中心上应用较为普遍。