高速加工中心性能提升的关键

从高速加工中心不时创新的过程中能够看出，充沛应用当今技术范畴里的zui新成就，特别是应用驱动技术和控制技术的zui新成果，是不时提高加工中心高速性能、动态特性和加工精度的关键。　　 　　

近十年来，驱动技术和控制系统的长足进步，推进了加工中心构造的不时创新和性能的不断提高。电主轴、直线电机、转矩电机和快速数控系统的应用对提高加工中心的高速、高动态和高加工精度起了决定性的作用。

目前，模具加工用的高速加工中心多数还是采用伺服电机和滚珠丝杠来驱动直线坐标轴，但局部加工中心已采用直线电机，由于这种直线驱动免去了将回转运动转换为直线运动的传动元件，从而可显著提高轴的动态性能、挪动速度和加工精度。大型加工中心 

采用直线电机驱动的机床可显著提高生产率。例如在加工电火花加工用的电极时，加工时间要比采用传统高速铣床减少50%。　　 　

直线电机能够显著提高高速机床的动态性能。由于模具大多数是三维曲面，刀具在加工曲面时，刀具轴要不时停止制动和加速。只要经过较高的轴加速度才能在很高的轨迹速度状况下，在较短的轨迹途径上确保以恒定的每齿进给量跟踪给定的轮廓。假如曲面轮廓的曲率半径愈小，进给速度愈高，那么请求的轴加速度愈高。因而，机床的轴加速度在很大水平上影响到模具的加工精度和刀具的耐用度。　　

在高速加工中心上，回转工作台的摆动以及叉形主轴头的摆动和回转等运动，已普遍采用转矩电机来完成。转矩电机是一种同步电机，其转子直接固定在所要驱动的部件上，所以没有机械传动元件，它像直线电机一样是直接驱动安装。转矩电机所能到达的角加速度要比传统的蜗轮蜗杆传动高6倍，在摆动叉形主轴头时加速度可到达3g。由于转矩电机可到达极高的静态和动态负载刚性，从而提高了回转轴和摆动轴的定位精度和反复精度。龙门加工中心　 　　

目前，已有部分厂家的高速加工中心，已采用直线电机和转矩电机来分别驱动直线轴(X/Y/Z)和回转摆动轴(C和A)。　　 　

应该提及的是，直接驱动的直线轴与直接驱动的回转轴相组合，使机床一切的运动轴具有较高的动态性能和调理特性，从而为高速度、高精度和高外表质量加工模具自在曲面提供了zui佳条件。