高速加工中心性能提升的關(guān)鍵是什么？

　　從高速加工中心不時(shí)創(chuàng)新的過(guò)程中能夠看出，充沛應(yīng)用當(dāng)今技術(shù)范疇里的新成就，特別是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)的新成果，是不時(shí)提高加工中心高速性能、動(dòng)態(tài)特性和加工精度的關(guān)鍵。
 

　　近十年來(lái)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制系統(tǒng)的長(zhǎng)足進(jìn)步，推進(jìn)了加工中心構(gòu)造的不時(shí)創(chuàng)新和性能的不斷提高。電主軸、直線電機(jī)、轉(zhuǎn)矩電機(jī)和快速數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)提高加工中心的高速、高動(dòng)態(tài)和高加工精度起了決定性的作用。
 

　　目前，模具加工用的高速加工中心多數(shù)還是采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠來(lái)驅(qū)動(dòng)直線坐標(biāo)軸，但局部加工中心已采用直線電機(jī)，由于這種直線驅(qū)動(dòng)免去了將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)元件，從而可顯著提高軸的動(dòng)態(tài)性能、挪動(dòng)速度和加工精度。
 

　　采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床可顯著提高生產(chǎn)率。例如在加工電火花加工用的電極時(shí)，加工時(shí)間要比采用傳統(tǒng)高速銑床減少50%。
 

　　直線電機(jī)能夠顯著提高高速機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。由于模具大多數(shù)是三維曲面，刀具在加工曲面時(shí)，刀具軸要不時(shí)停止制動(dòng)和加速。只要經(jīng)過(guò)較高的軸加速度才能在很高的軌跡速度狀況下，在較短的軌跡途徑上確保以恒定的每齒進(jìn)給量跟蹤給定的輪廓。假如曲面輪廓的曲率半徑愈小，進(jìn)給速度愈高，那么請(qǐng)求的軸加速度愈高。因而，機(jī)床的軸加速度在很大水平上影響到模具的加工精度和刀具的耐用度。
 

　　在高速加工中心上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的擺動(dòng)以及叉形主軸頭的擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，已普遍采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來(lái)完成。轉(zhuǎn)矩電機(jī)是一種同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子直接固定在所要驅(qū)動(dòng)的部件上，所以沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)元件，它像直線電機(jī)一樣是直接驅(qū)動(dòng)安裝。轉(zhuǎn)矩電機(jī)所能到達(dá)的角加速度要比傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)高6倍，在擺動(dòng)叉形主軸頭時(shí)加速度可到達(dá)3g。由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)可到達(dá)很高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載剛性，從而提高了回轉(zhuǎn)軸和擺動(dòng)軸的定位精度和反復(fù)精度。