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高速加工中心的特點(diǎn)和發(fā)展
閱讀：2599 發(fā)布時(shí)間：2021-10-27
高速加工中心的特點(diǎn)和發(fā)展
現(xiàn)如今我國也正在加快發(fā)展高速加工中心的生產(chǎn)和研究應(yīng)用,據(jù)初步統(tǒng)計(jì),最近幾年進(jìn)口高速加工中心高達(dá)數(shù)億美元,已是我國許多產(chǎn)業(yè)部門的進(jìn)口熱點(diǎn),今天筆者就來為您介紹高速加工中心的特點(diǎn)和發(fā)展:
立式數(shù)控加工中心高速主軸
高速主軸是高速加工中心最要害的部件之一。目前主軸轉(zhuǎn)速在20000～40000r/min的加工中心越來越普及,一些歐洲的高速加工中心的主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到60000r/min,轉(zhuǎn)速高達(dá)100000r/min以上超高速主軸也正在研制開發(fā)中。高速加工中心的轉(zhuǎn)速、馬力、動(dòng)態(tài)平衡、剛性、錐度孔型及熱變形特性等,對高速加工中心的剛性和熱穩(wěn)定性都有相當(dāng)程度的影響。這樣就要求高速加工中心主軸和電機(jī)合二為一,制成電主軸,實(shí)現(xiàn)無中間環(huán)節(jié)的直接傳動(dòng),減少傳動(dòng)部件,具有更高的可靠性。
主軸主軸軸承也是決定主軸壽命和負(fù)荷容量的要害部件。為了適向高速切削加工,高速加工中心的主軸設(shè)計(jì)采用了*的主軸軸承的潤滑、散熱技術(shù)。目前高速主軸主要采用3種非凡軸承:(1)陶瓷軸承;(2)磁力軸承;(3)空氣軸承。主軸軸承潤滑對主軸轉(zhuǎn)速的提高起著重要。
高速進(jìn)給系統(tǒng)，立式數(shù)控加工中心
提高切削進(jìn)結(jié)速度是提升加工效率所必須的。目前高速加工中心的切削進(jìn)給速度一般為20-40m/min,有的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)X、Y軸的立式加工中心超高速定位速度達(dá)140m/min,有的高速加工中心進(jìn)給速度高達(dá)208m/min。要實(shí)現(xiàn)并準(zhǔn)確控制這樣高的進(jìn)給速度,對高速加工中心導(dǎo)軌、滾珠絲桿、伺服系統(tǒng)、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等提出了新的要求。直線電機(jī)的成熟應(yīng)用使高速加工中心在效率、精度和實(shí)用性方面翻開了新的一頁。直線電機(jī)為非接觸的直接驅(qū)動(dòng)方式,移動(dòng)部件少,無扭曲變形問題,采用這種技術(shù),機(jī)床制造達(dá)到了傳統(tǒng)滾珠絲桿所無法達(dá)到的水平。直線電機(jī)具有高加速度和減速特性,加速度可達(dá)2g,立式數(shù)控加工中心為傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的10-20倍,進(jìn)給速度是傳統(tǒng)的4-5倍。
高速CNC控制系統(tǒng)
高速加工中心要求CNC控制系統(tǒng)具有快速數(shù)據(jù)處理能力和高的功能化特性,以保證在高速切削(非凡是4-5軸坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工復(fù)雜曲面時(shí))仍具有良好的加工性能。高速加工中心須選擇傳輸速度快,CPU運(yùn)算速度快,預(yù)讀單節(jié)及NURBS功能等適當(dāng)?shù)腃NC控制器,才能發(fā)揮高速切削加工的效能。OPEN架構(gòu)及PC-Based也是發(fā)展的一個(gè)新潮流。結(jié)合PC在通訊及網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)展,建立參數(shù)資料庫系統(tǒng)、CAD/CAM整合模擬系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)化電控模組,也是未來發(fā)展的新趨勢。
高速CNC數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力有兩個(gè)重要指標(biāo):一是單個(gè)程序段處理時(shí)間,為了適應(yīng)高速,要求單個(gè)程序段處理時(shí)間要短,為此,需使用32位CPU和64位CPU,并采用多處理器;二是插補(bǔ)精度,為了確保高速下的插補(bǔ)精度,要有前饋和大數(shù)目超前程序段處理功能,此外,還可采用NURBS(非線性B樣條)插補(bǔ)、回沖加速、平滑插補(bǔ)、立式數(shù)控加工中心、鐘型加減速等輪廓控制技術(shù)。
立式數(shù)控加工中心高速切削加工CNC系統(tǒng)的功能特征包括:(1)加減預(yù)插補(bǔ);(2)前饋控制;(3)精確矢量補(bǔ)償;(4)拐角減速度。