高速機床的關鍵技術
高速機床的工作性能主要取決于它的高速主軸單元、高速進給驅動系統
技術、高速刀具系統、高速控制系統以及高速加工測試技術等。
C1)高速主軸單元
由于高速加工時,機床主軸轉速達到每分鐘幾萬轉甚至十幾萬轉和幾十干瓦的輸出功
率,并且其結構尺寸限制很嚴。因此高速電主軸成為高速主軸的理想結構,電主鈾傳動取消
了從主電機到主軸之間一切中間的機械傳動環節,具有結構緊湊、重量輕t慣性小、響應速
度快、可避免振動與噪聲等特點。高速主軸單元制造技術所涉及的關鍵技術有:高速主軸材
料、結構、軸承的研究‘高速主軸系統動態特性及熱態特性研究;柔性主軸及其軸承的彈性
支承技術的研究,高速主軸系統的潤滑與冷卻技術研究等。
(2)高速加工進給系統制造技術
高速加工進給系統是同速加工機床的重要組成部分,不僅要求進給系統能達到很高的速
度,而且由于在瞬時達到高速、瞬時難停等,還要求具有大的加減速度以及高的定位精度。
高速進給單元技術包括進給伺服驅動技術、滾動元件技術、監測單元技術以及防塵、
降噪聲、冷卻潤滑等。所涉及的關鍵技術有高速位置環芯片的研制、高速精密交流伺服系統
及電機的研究、直線伺服電機的設計與應用的研究、加減速控制技術的研究、高速進給系統
的優化設計技術、高速精密滾珠絲杠及大導程滾珠絲杠的研制、高精度導軌、新型導軌
摩擦的研究等。
[3)高速機床支承制造技術
高速加工中心要適應粗精加工、輕重切削和快速移動.同時要保證較高精度,因而對機床的本體結構在強度、剛度、抗振性、熱穩定性等方面提出了嚴格的要求。
高速加工中心支承制造技術是指高速加工機床的支承構件如床身、立柱、箱體、工作
臺、底座、拖板、刀架等制造技術,它所涉及的關鍵技術主要有新型材料及結構的支承構件
設計制造技術、快速刀具自動交換和快速工件裝夾自動交換技術,主軸和刀架總成后的動平
衡技術。它們對評定高速加工技術的高速高效、高精度、高自動化、高安全性等具有重大的
影響和作用,其有關內容在第6章中進行了介紹。
(4)高速刀具系統
高速切削加工時,對不同的工件材料選用與其合理匹配的刀具材料、刀具參數和刀體結
構,才能獲得最佳的切削效果。高速加工刀具所涉及的關鍵技術有高速加工用刀具材料及制
備技術、高速加工用刀具結構及刀具幾何參數的研究。在影響金屆切削發展的各種因素中,
刀具材料及刀具制造技術起著決定性的作用,并推動高速加工實用化。
15)高速控制系統
高速切削cNc控制系統必須具有很高的運算速度和精度,以及快速響應的伺服控制,
以滿足高速度及高精度的加丁要求。高速控制系統所涉及的關鍵技術包括高速主軸矢量控制
系統、實時控制伺服系統、精簡指令集系統、刀具和工件的故障檢測及安全控制、整體加工
中的可靠性問題等。
[6)高速加工測試技術
高速加工測試技術主要指在高速加工過程中通過傳感、分析、信號處理,對高速機床及
系統的狀態進行實時在線的監測和控制。測試技術的成功應用可大大延長刀具壽命,保證產
品質量、提高效率、保證設備及人員安全。高速監測技術所涉及的關鍵技術主要有基于監控
參數的在線監測技術、多傳感信息融合檢測技術、機床功能部件的檢測技術,高速加工中工
件狀態的測試技術和自適應控制及智能控制技術等。
模具/零件 高速加工中心 鉆攻中心 高速加工中心 都歸屬數控機床系列
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