高速數(shù)控車床指高速、精密數(shù)控車床,車削中心類及四軸以上聯(lián)動(dòng)的復(fù)合加工機(jī)床,主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產(chǎn)業(yè)的需要。
高速數(shù)控車床使用的電機(jī)
1、直線電機(jī)
直線電機(jī)從高速數(shù)控車床不斷創(chuàng)新的過程中可以看出,充分利用當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)域里的新成就,特別是利用驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)的新成果,是不斷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。
高速數(shù)控車床上多數(shù)仍然采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠來驅(qū)動(dòng)直線坐標(biāo)軸,但部分?jǐn)?shù)控車床已采用直線電機(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、移動(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)可以顯著提高高速機(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),刀具軸要不斷進(jìn)行制動(dòng)和加速。只有通過較高的軸加速度才能在很高的軌跡速度情況下,在較短的軌跡路徑上確保以恒定的每齒進(jìn)給量跟蹤給定的輪廓。如果曲面輪廓的曲率半徑愈小,進(jìn)給速度愈高,那么要求的軸加速度愈高。因此,機(jī)床的軸加速度在很大程度上影響到模具的加工精度和刀具的耐用度。
2、轉(zhuǎn)矩電機(jī)
在高速數(shù)控車床上,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),已廣泛采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。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)裝置。轉(zhuǎn)矩電機(jī)所能達(dá)到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)加速度可達(dá)到3g。由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)可達(dá)到*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)軸的定位精度和重復(fù)精度。
應(yīng)該提及的是,直接驅(qū)動(dòng)的直線軸與直接驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)軸相組合,使機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)軸具有較高的動(dòng)態(tài)性能和調(diào)節(jié)特性,從而為高速度、高精度和高表面質(zhì)量加工模具自由曲面提供了*的條件。