加工中心的高速、、高可靠性發(fā)展趨勢

一、高速度、率

眾所周知，機(jī)床向高速化方向發(fā)展，不但可以大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。是進(jìn)入新世紀(jì)以來國內(nèi)外機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。20世紀(jì)90年代以來，歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家爭相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸，轉(zhuǎn)速15000～100000r/min)、高速且高加/減速度的進(jìn)給運(yùn)動部件(快移速度60～120m/min，切削進(jìn)給速度高達(dá)60m/min)、率的自動換刀裝置、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達(dá)到了新的技術(shù)水平。

二、

追求加工中心的，一直是世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家努力的方向。當(dāng)前，在機(jī)械加工的要求下，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由±10μm提高到±5μm；精密級加工中心的加工精度則從±3～5μm提高到±1～1.5μm，甚至更高。

三、高可靠性

隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域的日益普及，數(shù)控機(jī)床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和數(shù)控機(jī)床制造廠家十分注重和追求的目標(biāo)。數(shù)控機(jī)床也只有首先具有較高的可靠性，才能談得上高速度、率和。這已經(jīng)是眾多的數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和高速立式加工中心制造廠家達(dá)成的共識。

加工中心進(jìn)給伺服系統(tǒng)導(dǎo)軌的選擇

要實現(xiàn)高速切削，沒有達(dá)到7.62~11.43m/min的進(jìn)給速度就無法配合高速運(yùn)動的主軸，而普通機(jī)床運(yùn)用的滑動導(dǎo)軌雖然有著結(jié)構(gòu)上簡單，工藝加工容易，便于保證剛度的特點，但是在要求高進(jìn)給速度的時候，摩擦因數(shù)大和磨損快的缺點就被無限放大了，這將造成使用壽命短和低速爬行這樣嚴(yán)重影響精度的問題。為了解決這些問題就必須使用滾動導(dǎo)軌。在相互配合的兩個導(dǎo)軌平面內(nèi)放置滾動體，使得原先是滑動摩擦的導(dǎo)軌轉(zhuǎn)為滾動摩擦，這將把摩擦因數(shù)下降到只有原來的1/20，這樣的導(dǎo)軌就是滾動導(dǎo)軌。滾動導(dǎo)軌特點就是摩擦因素小了，一般是（0.0025~0.005），而且靜摩擦因素和動摩擦因素相差不大，因為這樣滾動導(dǎo)軌的運(yùn)動靈敏度高，發(fā)熱小，精度保持性好，重載低速時的運(yùn)動也很平穩(wěn)，沒有爬行現(xiàn)象，對于移動精度要求高和定位精度要求高的加工中心來說是必不可少的。而且滾動導(dǎo)軌安裝和潤滑都很簡單，維護(hù)起來也很方便，所以對于高精密的高速加工中心，使用滾動導(dǎo)軌是必然的。為了保證傳動的，以及為了保證導(dǎo)向的，必須確保從動側(cè)的滾動滑軌與基準(zhǔn)側(cè)的滾動滑軌的平行度，所以要加上固定臺階和固定螺釘。

龍門加工中心主軸箱

(1)主軸箱采用導(dǎo)軌滑枕，Z軸導(dǎo)軌副為滑動導(dǎo)軌副，即鑄鐵-貼塑摩擦副傳動，有良好的吸震性，保證加工時切削平穩(wěn)。

(2)Z軸驅(qū)動——伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠直聯(lián)，滾珠絲杠帶動主軸箱在滑鞍上上下移動實現(xiàn)Z軸進(jìn)給。Z軸電機(jī)帶有自動抱閘功能，在斷電的情況下，自動抱閘將電機(jī)軸抱緊，使之不能轉(zhuǎn)動。

(3)主軸箱部件采用雙液壓缸平衡機(jī)構(gòu)，保證主軸箱的運(yùn)動的穩(wěn)定性。

(4)主軸組采用原裝日本高速齒輪組裝的二段齒輪式高低檔主軸箱。

(5)主軸組采用臺灣專業(yè)廠生產(chǎn)，具有，。主軸抓刀是靠主軸上的碟形彈簧以拉緊力通過四瓣爪式拉刀機(jī)構(gòu)作用在刀柄的拉釘上，是刀具與主軸錐孔緊密配合來實現(xiàn)抓刀的。

(6)主軸單元和二段齒輪式高低檔主軸箱由油冷卻機(jī)完成。

(7)龍門加工中心具有主軸定向功能。

龍門加工中心的弧形龍門結(jié)構(gòu)研究

龍門加工中心的弧形或圓形龍門是將‘門’形龍門結(jié)構(gòu)的橫梁、立柱設(shè)計成一體的弧形或圓形，產(chǎn)生一種新的龍門機(jī)床結(jié)構(gòu)，橫梁就是立柱，立柱就是橫梁。將‘門’形龍門結(jié)構(gòu)3個部件（橫梁、2個立柱）設(shè)計為1個部件，在制造、裝配工藝上容易控制和保證精度；從而實現(xiàn)了加工中心加工曲面或工件側(cè)面時，數(shù)控系統(tǒng)不需要實時對刀具進(jìn)行半徑補(bǔ)償，有效的提高了加工速度。

龍門加工中心廠家介紹弧形基本結(jié)構(gòu)和工作原理：

弧形或圓形龍門是將‘門’形龍門結(jié)構(gòu)的橫梁、立柱設(shè)計成一體的弧形或圓形，產(chǎn)生一種新的龍門機(jī)床結(jié)構(gòu)。它特點：橫梁就是立柱，立柱就是橫梁。將‘門’形龍門結(jié)構(gòu)3個部件（橫梁、2個立柱）設(shè)計為1個部件，在制造、裝配工藝上容易控制和保證精度；主軸滑枕軌道設(shè)計在弧形龍門上，使主軸在橫梁上直線運(yùn)動變成弧線運(yùn)動，減小了主軸在加工工件時與立柱的長度，提高了機(jī)床及加工剛性。

弧形龍門結(jié)構(gòu)是一種全新的機(jī)床結(jié)構(gòu)，它兼顧門型龍門結(jié)構(gòu)的高剛性、C型結(jié)構(gòu)的制造安裝調(diào)試的方便性。但要實際應(yīng)用需要數(shù)控系統(tǒng)、傳動等多個功能部件技術(shù)的配合，也需要加工工藝的創(chuàng)新來實現(xiàn)。研制、開發(fā)這種結(jié)構(gòu)將使機(jī)床行業(yè)發(fā)生新的、革命性變化，能將中國的機(jī)床制造技術(shù)推向行業(yè)制高點。